INTRODUCCIN AL ESTUDIO DE LA

BIOLOGA CELULAR

unidad mnima de un organismo capaz de actuar de manera

autnoma en su funcionamiento y reproduccin

"todos los organismos vivos estn compuestos de una o ms clulas"

Las diferencias entre los seres vivos

organizacin y complejidad de las clulas de cada uno

medio en que se desarrollan

papel que cumplen en el equilibrio natural

Unicelulares

Pluricelulares

Procariota

Eucariota

Cantidad Estructura

Clula

Unidad ms pequea de materia viva, capaz de llevar a cabo todas las actividades necesarias para el mantenimiento de la vida. Tiene todos los componentes fsicos y qumicos necesarios para su propio mantenimiento, crecimiento y

reproduccin

Fundamental biologa constitucin materia viva

Capacidad para metabolizar y autoperpetuarse

CLULA Reacciones qumicas que nos ayudan a mantenernos como individuos y como especie.

Fabricacin de nuevos materiales para crecer, reproducirse, repararse y autorregularse

ENERGA

Dibujo de la estructura del corcho observado por Robert Hooke bajo su microscopio

Tejidos unidades que se repetan a modo de celdillas de un panal, las bautiz como elementos de repeticin, clulas (latn cellulae, celdillas)

Concepto moderno de teora celular se puede resumir en los siguientes principios

Todos los seres vivos estn formados por clulas o por sus productos de secrecin

La clula es la unidad estructural de la materia viva, y una clula puede ser suficiente para

constituir un organismo.

La clula es la unidad fisiolgica de la vida

Las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las clulas, o en su entorno inmediato

Controladas por sustancias que ellas secretan

Cada clula es un sistema abierto, que intercambia materia y energa con su medio

En una clula caben todas las funciones vitales, de manera que basta una clula para tener un ser vivo (que ser unicelular)

Todas las clulas proceden de clulas preexistentes

Por divisin de stas (Omnis cellula ex cellula )

Es la unidad de origen de todos los seres vivos

RUDOLF VIRCHOW

BIOGNESIS

Cada clula contiene toda la informacin hereditaria

As que la clula tambin es la unidad gentica

As como para la transmisin de esa informacin a la siguiente generacin celular

Necesaria para el control de su propio ciclo y del desarrollo y el funcionamiento de un organismo de su especie

Todos los seres vivos estn compuestos de clulas y productos celulares

Slo se forman clulas nuevas a partir de clulas preexistentes

Todas las clulas actuales son descendientes de clulas ancestrales

Todos los seres vivos estn formados por una o varias clulas

UNIDAD ESTRUCTURAL

Complejo de reacciones qumicas metabolismo

UNIDAD FUNCIONAL

Transmisin informacin necesaria para supervivencia celular

ORIGEN EN OTRA CLULA

Todos los organismos vivos estn formados por clulas

Ningn organismo es un ser vivo si no tiene al menos una clula

Bacterias, protozoos clulas nicas

Animales, plantas millones de clulas organizadas

Virus funciones propias de clula, carecen de vida independiente y crecimiento, no son seres vivos

La biologa estudia las clulas en funcin de su constitucin molecular y la forma en que cooperan entre s para constituir organismos muy complejos, como el ser humano

Determinada por el contacto y presin de otras clulas.

Redondeadas, bicncavas, alargadas, columnares, etc.

Las ms pequeas (bacterianas) tienen forma cilndrica de menos de una micra de longitud

Clulas nerviosas complejas con prolongaciones delgadas varios metros.

Clulas vegetales 20 y 30 mm de longitud, forma poligonal y pared celular rgida.

Clulas tejidos animales compactas, 10 y 20 mm de dimetro, membrana superficial deformable y casi siempre muy plegada

Qumica de organismos vivientes compleja

Molculas formadas por encadenamiento de subunidades qumicas

Permiten a clulas y organismos crecer y reproducirse

Tipos principales de macromolculas protenas, cadenas lineales de aminocidos; cidos nucleicos, bases nucleotdicas; polisacridos, subunidades de azcares

Molculas orgnicas e inorgnicas interactan en la clula crecimiento, desarrollo de funciones vitales

Punto de vista funcional en la clula, la [ ] de sustancias permiten el desarrollo de rutas metablicas. Tipos celulares.

Clulas Eucariotas versus clulas Procariotas

BASNDOSE EN LA ORGANIZACIN DE ESTRUCTURAS CELULARES:

Prokariote

Viene del griego

('pro' = previo a, 'karyon = ncleo)

pre-ncleo

Caractersticas tpicas de clula procariota

General= Procariotes < Eucariotes Tamao Complejidad

Clulas SIN NCLEO CELULAR DEFINIDO

Material gentico disperso en el

citoplasma

Zona denominada NUCLEOIDE

Reino MONERA

DIFERENCIA CON EUCARIOTAS

Casi sin excepcin los organismos basados en clulas procariotas son

UNICELULARES

Forma unicelular procariota

Teora ENDOSIMBIOSIS SERIADA

Proceso evolutivo hace unos 1500

millones de aos

CLULAS EUCARIOTAS

Estructura celular

Nutricin

Auttrofa

Quimiosntesis

Fotosntesis

Hetertrofa

Saprfita

Parsita

Simbitica

Metabolismo

Anaerobios estrictos

Anaerobios facultativos

Aerobios

Quimiosntesis

Conversin biolgica de molculas de un C y nutrientes en materia orgnica

Usando la oxidacin de las molculas inorgnicas como fuente de energa

Organismos vivientes basan existencia Fallas termales, cepas fras, otros hbitats, etc.

Fotosntesis

Transforman materia inorgnica de su medio externo en materia orgnica que utilizan para crecimiento y desarrollo

LUZ es la fuente de energa

Reproduccin asexual

Fisin binaria o biparticin

Forma ms sencilla y rpida en organismos unicelulares

Cada clula se parte en dos previa

divisin del material gentico

Y posterior divisin del citoplasma

(citocinesis)

Reproduccin parasexual

Conjugacin Transduccin Transformacin

Bacteria hace contacto con otra mediante un PILI

Donante transfiere su ADN al receptor

Agente transmisor es generalmente un

VIRUS Lleva ADN de bacteria

parasitada a otra nueva receptora

Bacteria introduce en su interior fragmentos de

ADN que estn libres en el medio

El ADN proviene de otras bacterias

degradadas a su alrededor

Eukariote

Viene del griego

('eu' = buen, 'karyon = ncleo).

ncleo verdadero delimitado por membrana

Organelos: ncleo, retculo endoplasmtico, complejo de Golgi, mitocondria, cloroplastos, lisosomas, y centriolos

General= Eucariotas > Procariotas Tamao Complejidad

Organismos formados por clulas eucariotas se denominan EUCARIONTES

No cuentan con un compartimiento alrededor de la membrana plasmtica periplasma, tpico de procariotas

Algunas diferencias estructurales

Procariotas estructura rgida que envuelve la membrana citoplasmtica

forma celular proteccin contra la lisis

Pared celular Gram positivas: Peptidoglicano y c. Teicos (disacridos ligados (alcohol y fosfato) a polipptidos )

Gram negativas: fina capa de peptidoglicano s en medio de dos capas lipoproticas

Glicoclix, un polmero gelatinoso compuesto por polisacridos y/o polipptidos (cpsula);

Flagelos

Ribosomas

Eucariotas Mayores y ms densos Ubicados retculo endoplasmtico rugoso libres en el citoplasma de la clula.

Procariotas Pequeas partculas formadas por protenas y ARN funcionando como lugar de sntesis

proteica. 10.000 ribosomas (apariencia granular)

Constituyen el lugar de la sntesis proteica.

Regin nuclear

Procariotas Cromosomas dispersos en el citoplasma No histonas No membrana nuclear

Eucariotas Membrana nuclear Cromosomas limitados dentro de una

membrana nuclear Conectada al RE Replicacin de ADN y sntesis de ARN,

suceden en el ncleo

Plsmidos: molculas de DNA doble pequeas y circulares. Replicacin Autnoma Resistencia

Semejanzas y diferencias

PROCARIOTE EUCARIOTE

Bacterias y Cianobacterias

Protistas, hongos, plantas y animales

1 a 10 m de longitud 10 a 100 m de

longitud

Anaerobio o aerobio Aerobio

Unicelular Unicelular y mayormente pluricelular

Pocos organelos (sencillo)

Varios organelos (complejos)

PROCARIOTE EUCARIOTE

No membrana nuclear (ADN circular en

citoplasma)

Presencia de membrana nuclear (ADN en

cromosomas)

ARN y protenas sintetizados en el mismo

lugar

ARN = Ncleo Protenas = Ribosomas

No endomembranas Con endomembranas

Sin citoesqueleto Citoesqueleto proteico

Exocitosis y endocitosis ausentes

Exocitosis y endocitosis complejos

Retculo endoplasmtico

Caractersticas: Red de tbulos

Composicin: Membrana + Contenidos

Biognesis: Otras clulas

Transporte Sntesis de lpidos Sntesis de protenas de excrecin

REL

RER

Sntesis de . grasos y lpidos

Ribosomas Pptidos encapsulados A. Golgi

Aparato de Golgi

Caractersticas: Sacos discoidales

Composicin: Membrana + Contenidos

Biognesis: Otras clulas

Separacin de sustancias F. Secretoras Formacin de lisosomas y peroxisomas Sntesis de polisacridos

Lisosomas

Vesculas de secrecin

Endosomas

Peroxisomas

Vesculas esfricas

Membrana +

Contenido

Membrana + Contenidos Cubierta clatrina

Membrana +

Contenidos

Membrana + Contenido +

Enzimas digestivas

Digestin

Secrecin Exterior

Secrecin Interior

Oxidacin celular

Golgi

Citoplasma o

membranas

Otros peroxisomas

Estructuras Caracterstica Composicin Biognesis Funcin

Mitocondrias

Funcin: proporcionar energa a la clula (ATP)catabolismo de carbohidratos, grasas y protenas. Respiracin celular

Caractersticas: M. externa porosa y M. interna impermeablecrestas

Composicin: Membranas + la matriz con su propio ADN, ARN, protenas y ribosomas.

Biognesis: Otras mitocondrias preexistentes

Propios de las clulas vegetales y algas

Tipos de plastos: Cloroplastos poseen clorofila y otros

pigmentos

Cromoplastosposeen otros pigmentos menos clorofila;

Leucoplastos o amiloplastosen su interior puede haber almidn, aceites o grasas.

En estos organelos se realiza la fotosntesis.

Plastos

Cloroplasto

Se encuentran slo en las plantas

En su interior contienen clorofilafotosntesis

Composicin: 3 Membranas: -Externa, Interna, Tilacoides(granas), estroma, enzimas., pigmentos, ADN y Ribosomas

Funcin: Fotosntesis sntesis de glcidos partiendo de CO2 y H2O. Pigmentacin

Ribosomas

Caractersticas: 2 Subunidades

globulares

Composicin: ARN + protenas

Biognesis: Nucleolo

Funcin: Sntesis de protenas

Pequeos corpsculos libres en el citoplasma como grnulos en grupos formando poliribosomas asociados al retculo.

Ncleo

Caractersticas: forma redondeada y estructura membranosa, Semipermeable(permite el paso del RNAm).

Composicin: ADN(cromatina) + nucleolos(1o2)

Funcin: En el se dan los procesos de replicacin y reparacin del ADN y la transcripcin.

Membrana nuclear

Caractersticas: Membrana doble con poros (Bicapa lipdica) Composicin: Membrana Poros de proteinas

Funcin: Aislar y relacionar citoplasma y ncleo. Membrana externa puede presentar

ribosomas adheridos y se suele continuar con el R.E.

Nucleoplasma

Caractersticas: Disolucin.

Composicin: Agua, Sales, C. Orgnicos, Nucletidos, Enzimas (Replicacin y transcripcin).

Funcin: Expresin Gnica - Replicacin - Transcripcin

Nucleolo

En la clula viva zona ms oscura redondeada del ncleo Desaparece durante la divisin celular y vuelve a aparecer en las clulas hijas.

Caractersticas: Concreciones en cromatina

Composicin: ADN, ARN, Protenas

Funcin: Formacin de ribosomas

Vesculas Gaseosas

Funcin: movimiento en organismos carentes de flagelos u otros sistemas de movimiento, permitindoles flotar o hundirse.

Caractersticas: Presente en algunas bacterias, Impermeable al agua, permeable a los gases.

Citoesqueleto

Consiste en una serie de fibras que da forma a la clula, y conecta distintas partes celulares, como si se tratara de vas de comunicacin celulares.

Red de filamentos proteicos que se extienden a travs del citoplasma de todas las clulas eucariotas

Es una estructura proteica tridimensional dinmica que llena el citoplasma.

Funciones : Acta como una pista

sobre la cual las clulas pueden mover organelos, cromosomas y otras cosas.

Divisin celular--citocinesis

Movimiento de cromosomas durante la mitosis y la meiosis

Composicin

Microfilamentos

Microtubulos

Filamentos intermedios

Microfilamentos Compuestos de un tipo de protena

contrctil llamada actina Son finas fibras de protenas como un

hilo de 3-6 nm de dimetro (FActina) La proteina fibrilar se compone de

monmeros de forma globular (G-actina)

Estn presentes en las clulas animales mostrando una organizacin de haces paralelos.

La asociacin de los microfilamentos con la protena miosina es la responsable por la contraccin muscular.

Funciones : movimientos celulares, incluyendo desplazamiento, contraccin y citocinesis.

Microtubulos

Son tubos cilndricos de 20-25 nm en dimetro.

Estn compuestos de subunidades de la protena tubulina, estas subunidades se llaman alfa y beta.

Al unirse, forman un heterodmero, unidad bsica de los microtbulos.

Cada microtubulo se compone de de 13 protofilamentos, que es una

larga fila hecha de heterodmeros

Funciones de los microtbulos

Determinan la forma celular

Proveen pistas para que se muevan los organelos citoplsmicos

Forman las fibras del huso mittico y mitico

Forman el esqueleto de cilios y flagelos

Filamentos intermedios

10 nm en dimetro Proveen fuerza de tensin a la clula. Formados por un conjunto de protenas especficas

para cada tipo celular. En las clulas epiteliales existen filamentos

intermedios formados por vimentina y por queratinas

En clulas musculares predominan los filamentos de desmina

A nivel del tejido nervioso, las protenas que forman los filamentos intermedios (neurofilamentos)

Componentes Dimetro Principal protena Participan de:

Microfilamentos ~5nm Actina

Contraccin

muscular,

endocitosis ,

migracin celular r

Filamentos

Intermedios ~10nm

Citoqueratina

Vimentina

Neurofilamentos

Sustentacin ,

desmosomas ,

hemidesmosomas

Microtbulo ~25nm Tubulina-a e Tubulina-b

Formacin del huso

mittico

transporte de

vesculas

Cilios y flagelos

Corte transversal

Estn formados por 9 dupletas microtubulares y un par de microtbulos centrales

esta estructura se conoce como axonema y se describe como

9 + 2

Brazos de dineina adosados a los microtbulos sirven como motores moleculares.

Cilios Estructuras digitiformes que pueden moverse en

sincrona

Los cilios se encuentran en epitelios especializados en eucariotas.

Barren los fluidos sobre clulas estacionarias en el epitelio de la trquea.

Movimiento celular externo

El movimiento celular se logra por medio de

cilias y flagelos.

Los flagelos Son apndices como ltigos que ondulan para mover las

clulas. Son ms largos que los cilios

MEMBRANA CELULAR

Esta estructura envuelve a la clula , constituye el lmite de ella

Tiene un grosor aproximado de 0.0075 a 0.01 m

Unidad de membrana

Caractersticas de la membrana

Es una membrana fluida: debido al movimiento de

las molculas de fosfolpidos.

Su composicin es asimtrica: debido a la composicin lipdica

Presenta permeabilidad selectiva: controla el paso de sustancias a travs de ella. Esta selectividad, depende de la naturaleza de las molculas que intenten pasar a travs de ella.

ASIMTERA Y FLUIDEZ DE MEMBRANA

ASIMETRA

La composicin de lpidos y protenas es diferente en las dos caras de la membrana: es asimtrica

Composicin qumica

COMPOSICIN

MEMBRANA

CELULAR

PROTENAS

60%

LPIDOS

40%

HIDRATOS

DE CARBONO

(Glicoclix)

Integrales

Perifricas

Anclaje

Fosfolpidos

Colesterol

Clicolpidos

Glicoprotenas

Lpidos de membrana

En la membrana encontramos :

Fosfolpidos

Colesterol

Ambos tienen carcter anfiptico

Se ubican formando una bicapa lipdica

Se relacionan directamente con la fluidez y rigidez

Dan asimetra a la membrana

Fluidez de la membrana

Depende de factores como : Temperatura, la fluidez aumenta al aumentar la

temperatura.

La naturaleza de los lpidos, la presencia de lpidos insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de fluidez

La presencia de colesterol endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad.

Funciones de las protenas de membrana

Transportadores

Fijacin unin

Receptores

Enzimas

Funciones de membrana

Confiere a la clula su individualidad, al separarla de su entorno

Constituye una barrera con permeabilidad muy selectiva, controlando el intercambio de sustancias

Controla el flujo de informacin entre las clulas y su entorno

Proporciona el medio apropiado para el funcionamiento de las protenas de membrana

Glicoprotena

Protena perifrica

Protena integral (receptor)

Protena integral (reconocimiento)

Protena integral (canal)

Protena integral (adhesin)

Protena transporte facilitado Colesterol

Filamentos proteicos

Fosfolpido

CITOPLASMA

Existen muchas sustancias que pueden atravesar sin dificultad la membrana , en cambio otra por su carga elctrica , por su tamao , por su concentracin , no les es fcil traspasar esta barrera ,

Membrana es semipermeable

Transporte a travs de la membrana

Tipos de transporte

Pasivo

Aquel que se da a favor de gradiente de concentracin

No requiere gasto energtico

Activo

Aquel que se da en contra del gradiente de concentracin

Requiere gasto de energa

Tipos de transporte

Pasivo

1. Difusin simple

2. Difusin facilitada

3. Dilisis

4. Osmosis

Activo

5. Bombas ATP-asa

6. Endocitosis

7. Exocitosis

TRANSPORTES

A TRAVS DE

MEMBRANA

TRANSPORTE

PASIVO

A favor gradiente

No requiere energa

TRANSPORTE

ACTIVO

En contra gradiente

Si requiere energa

Osmosis Difusin Dilisis

Simple Facilitada

Difusin simple

Desplazamiento de partculas desde una zona de mayor concentracin a otra de menor concentracin.

El CO2 y el O2 pasan a travs de casi todas las membranas por difusin.

Urea, el etanol y las hormonas esteroideas

Difusin simple

Difusin facilitada Paso de sustancias a favor del gradiente de

concentracin utilizando una protena transportadora y sin gasto de energa.

Las protenas de transporte son de dos tipos: las

transportadoras y las de canal.

Protenas transportadoras unen a la molcula que van a transportar y sufren un cambio estructural que permite el paso de la sustancia hacia el otro lado de la membrana.

Protenas de canal son una especie de canales, cuando estn abiertos permiten el paso de cierto tipo de sustancias

smosis

Proceso de difusin de un solvente a travs de una membrana semipermeable, desde una zona de mayor concentracin a otra de menor concentracin.

El agua, que es el solvente celular, entra a la clula e iguala la presin osmtica intra y extra celular.

El agua se moviliza desde una zona de baja concentracin de soluto a una zona de alta concentracin de soluto , hasta llegar al equilibrio de las concentraciones

Medio hipotnico

Medio hipertnico

H2O

Dilisis

Corresponde al movimiento de agua y solutos a travs de una membrana semipermeable

Transporte activo

Paso de una sustancia a travs de una membrana semipermeable, desde una zona de menor concentracin a otra de mayor concentracin, con gasto de energa.

Se requiere de protenas transportadoras que acten como bombas contra el gradiente de concentracin, adems de una fuente de energa que es el ATP.

TRANSPORTE DE MACROMOLCULAS

Para introducir o secretar macromolculas a travs de su membrana, la clula emplea dos procesos: la endocitosis y la exocitosis.

Endocitosis Clula toma molculas grandes o partculas de su medio

externo, mediante la invaginacin de la membrana (endo = dentro).

Pinocitosis (pino = beber) Fagocitosis (fago = comer) Las vacuolas que se forman se llaman fagosomas, los cuales se

fusionan con los lisosomas y constituyen el fagolisosoma, que es el encargado de degradar el material ingerido

EXOCITOSIS

Mediante este proceso, las clulas vierten al exterior macromolculas que producen en su interior: hormonas, enzimas, etc.

Las vacuolas con las sustancias que se van a excretar se fusionan con la membrana celular desde el interior y expulsan el contenido.

LA MEMBRANA PLASMTICA

ESTRUCTURA FUNCIN

Lpidos Protenas

Integrales Perifricas

Glucoprotenas Glucolpidos Estructural Conexiones celulares

Sealizacin celular

Glucocalix

LA MEMBRANA PLASMTICA

Pequeas molculas

Uniones ocluyentes Desmosomas

Uniones de hendidura

Fosfolpidos Colesterol

Macromolculas

ACTIVO PASIVO

ENDOCITOSIS EXOCITOSIS

Transporte

MITOSIS Y MEIOSIS

Todas las clulas tienen el material gentico en forma de ADN (Acido desoxirribonucleico)

El ADN es la molcula qumica donde se localiza la informacin de la clula.

Los cromosomas son fragmentos de ADN organizados en ovillos.

CROMOSOMAS

Solo son visibles cuando la clula se

divide

Mayor parte de material

gentico

Condiciona la organizacin de la

vida caract. hereditarias de

especies

Individuos de misma especie, mismo # de

cromosomas

Se duplican en divisin celular

Cuando se completa recuperan

estado original

CARACTERSTICAS Difieren en tamao y forma

De cada tipo hay 2 ejemplares 2n

Humanos 23 pares: 22 (autosomas) X e Y cromosomas sexuales

Un cromosoma de cada pareja proviene de cada uno de los progenitores (CROMOSOMAS HOMLOGOS)

CROMATINA

Componente ms abundante en el ncleo

Constituido por ADN + histonas

CRONMEROS

Constituidos por acumulaciones de cromatina

ESTRUCTURA

CENTRMERO

Constriccin primaria vista con microscopio ptico

Cinetocoro: Partes laterales de centrmero se conectan microtbulos del huso

CROMTIDA

Cada una constituida por dos brazos, igual o dif longitud

TELMERO

Extremos de los cromosomas

p = q p < q p cerca telmero Centrmero =

telmero

En cada porcin de un cromosoma existe informacin sobre un carcter (ejemplo: color del pelo).

Esa porcin se denomina GEN

En un cromosoma pueden existir multitud de genes diferentes

Los cromosomas homlogos tienen los mismos genes ubicados en la misma posicin

Son manifestaciones diferentes de un mismo gen ALELOS

GEN : Color de ojos

ALELOS: color de ojos oscuro color de ojos claros

Como existen dos cromosomas homlogos, se combinan dos alelos para cada carcter.

Estos alelos pueden ser iguales o diferentes

Si son iguales, los individuos son HOMOCIGOTOS para el carcter

Si son diferentes, son HETEROCIGOTOS para el carcter

A cada GEN se le asigna una letra

Gen A: color de ojos

Y a cada ALELO del gen se le denomina de manera diferente

Bien A1 A2

o A a

en funcin de las relaciones entre los alelos

ALELOS DOMINANTES Y RECESIVOS

Cuando dos alelos van juntos en cromosomas homlogos, siempre se expresar uno de ellos que ser el ALELO DOMINANTE. El otro que no se manifiesta es el ALELO

RECESIVO.

Al alelo Dominante se le asigna la letra mayscula del GEN. A

Al alelo Recesivo se le asigna la letra minscula del gen.

a

GENOTIPO.- Es el conjunto de alelos que tiene un individuo para los diferentes caracteres.

FENOTIPO.- La manifestacin del genotipo. Es decir el carcter que se manifiesta.

Genotipo: Aa (heterocigotico)

Fenotipo: Ojos oscuros

Dos etapas: Interfase y divisin celular

Interfase: Fase preparatoria de la clula antes de dividirse. Fase G1

Fase S: Pasa la misma cantidad de informacin a clulas hijas

Fase G2: Despus de replicacin ADN

La divisin celular es un proceso doble.

Estos dos procesos son:

1) Divisin nuclear, o CARIOCINESIS

2) Divisin citoplsmica, o CITOCINESIS

Mitosis y meiosis

Etapa en donde se da la divisin celular

Materiales de la clula se duplican y se reparten a las clulas hijas

Conversin CROMATINA (se condensa) EN CROMOSOMAS

Proceso de espiralizacin de cadenas. Forma cromtidas de cromosoma

Centriolos separa a polos opuestos

Membrana nuclear desaparece

PROFASE

PROMETAFASE

Desaparece lmina nuclear desarma carioteca

Cromosomas quedan sueltos centriolos en polos forman huso mittico

Aster: cortos nacen de polo Polares: largos van a ecuador de las clulas Cinetocrico: van desde el polo hasta cinetocoro, estn en centrmero

Tres tipos de microtbulos:

46 cromosomas quedan alineados en plano ecuatorial

Microtbulos se des/polimerizan centran cromosomas METAFASE

Se separan cromtidas hermanas

Se dirigen a polos por despolimerizacin ANAFASE TEMPRANA

Clula esfrica alargada

Alrededor se forma un anillo de actina y miosina remanente de huso

Funcin estrangular clula y dividir citoplasma citocinesis

ANAFASE TARDA

Cromtidas llegan a polos

Desaparecen fibras cinetocricas del huso

Fibras polares de mayor longitud

Cromosomas fibras de cromatina desenrollada rodeadas por RE (envoltura nuclear definitiva)

En ncleos reaparecen nucleolos, contraccin de anillo

TELOFASE

CITOCINESIS Divisin del citoplasma, reparticin de orgnulos

Clulas animales: Estrangulacin

Clulas vegetales: Crecimiento de pared celular desde dentro

Dos clulas hijas idnticas genticamente a la madre

Mecanismo de divisin celular que permite obtener clulas haploides (n) a partir de diploides (2n)

Se produce por la fusin de dos gametos (clulas sexuales).

La meiosis es parte del ciclo de vida de todos los organismos que se reproducen sexualmente.

En la mayora de los animales y el hombre, la meiosis precede a la formacin de los gametos.

Consta de dos divisiones sucesivas de la clula con una nica replicacin de ADN

Producto final 4 clulas con n cromosomas

MEIOSIS I

Envoltura nuclear permanece hasta final de la fase, desaparece eL nucleolo y se forma el huso

Profase I

LEPTOTENO: Aparecen cromosomas constituidos por cromtidas, unidos a envoltura nuclear

ZIGOTENO: Cromosomas homlogos se aparean en toda su longitud

PAQUITENO: Pares de cromosomas homlogos ntimamente unidos ttradas

Cada cromosoma tiene sus dos cromtidas

Cromtidas prximas intercambian material cromosmico crossing over, redistribucin cromosmica de material gentico

DIPLOTENO: Pares de cromosomas homlogos inician separacin. Se mantienen unidos por quiasmas puntos crossing-over

DIACINESIS: Cromtidas condensadas preparadas para metafase . Envoltura nuclear desaparece completamente, se ha formado el huso acromtico

METAFASE I

Las ttradas se alinean a lo largo del ecuador de la clula

los homlogos estn pareados a lo largo del ecuador

ANAFASE I

Los pares de cromosomas homlogos se separan

Un cromosoma de cada par se mueve hacia un polo de la clula y el otro hacia el polo opuesto

TELOFASE I

Se divide el citoplasma formando dos clulas, cada una con un miembro de cada par de cromosomas homlogos

La membrana nuclear se forma alrededor de los cromosomas en las nuevas clulas

El nmero de cromosomas se ha reducido a monoploide (haploide)

Fase similar a la interfase, pero no hay duplicacin de cromosomas

Las fases de la meiosis que siguen, ocurren en las dos clulas formadas por la primera divisin celular

PROFASE II

La membrana nuclear y el nucleolo se rompen.

Cada cromosoma se compone de dos cromtidas unidas por un centrmero

Los cromosomas se acortan y se hacen visibles

METAFASE II

Las ttradas se alinean a lo largo del ecuador de la clula

los homlogos estn pareados a lo largo del ecuador

ANAFASE II

Las cromtidas se separan

Una cromatida de cada cromosoma se mueve hacia un polo de la clula

La otra cromatida se mueve hacia el polo opuesto

TELOFASE II

El citoplasma se divide formando dos clulas cada una con el nmero haploide de cromosomas.

En cada clula hija se forma la membrana nuclear alrededor de los cromosomas.

Actividad:

Consultar y realizar un esquema sobre la espermatognesis y la ovognesis.

Los cuatro tipos principales de tejidos que constituyen el cuerpo de los vertebrados son:

- Tejido epitelial - Tejido conectivo - Tejido muscular - Tejido nervioso

Las clulas del cuerpo de los vertebrados estn organizadas en TEJIDOS Grupos de clulas que desempean una misma funcin.

Diferentes tipos de tejidos, unidos estructuralmente y coordinados en sus actividades, forman rganos los que, a su vez, trabajan juntos en forma integrada y constituyen el nivel de los SISTEMAS DE RGANOS.

Obtencin de alimento para producir molculas que puedan ser utilizadas por las clulas individuales;

El mantenimiento de un cierto nivel de homeostasis en el ambiente interno;

La coordinacin de las contracciones de los msculos en respuesta a cambios en los ambientes;

La reproduccin

Cuatro funciones esenciales que permiten la continuidad de la vida de un animal multicelular:

- Constituye una cubierta para el cuerpo y sus cavidades. - Los tejidos epiteliales se clasifican de acuerdo con la forma de

las clulas individuales:

- Escamoso - Cuboide - Columnar o prismtico

- Pueden estar formados por: - Una sola capa de clulas (epitelio simple)

revestimiento interno del sistema circulatorio. - Varias capas (epitelio estratificado) como el

de la capa externa (epidermis) de la piel.

Corte de un rin, colorante Hematoxilina-Eosina

Epitelio de la trquea con clulas cilndricas

Funciones

Proteccin de tejidos.

Transporte de molculas de bajo peso molecular

Absorcin de sustancias (tubo digestivo)

Secrecin (hormonas, enzimas, etc.) de glndulas

Permeabilidad selectiva (control de movimiento)

Deteccin de sensaciones (papilas gustativas, retina, etc.)

La forma de las clulas (cuboides, cilndricas o aplanadas) y la cantidad de capas en que se agrupan determinan el tipo de tejido epitelial resultante.

La forma de cada epitelio se relaciona con su funcin, que puede ser de proteccin o secretora.

+ caractersticas Forma una lmina

continua que reviste el cuerpo, sus cavidades y el interior y/o exterior de los rganos.

Tiene una gran densidad de clulas.

Todo lo que entra en el

cuerpo e interviene en su metabolismo debe atravesar las clulas epiteliales.

- El tejido conectivo incluye distintos tejidos con propiedades funcionales diversas y con ciertas caractersticas comunes.

- Los tejidos conectivos renen, dan apoyo y protegen a los otros tres tipos de tejido.

- Las clulas de los tejidos conectivos estn separadas unas de otras por grandes cantidades de material extracelular que conforman la matriz, que fija y soporta al tejido.

Los tejidos conectivos se agrupan segn las caractersticas de su matriz extracelular.

Todos presentan una poblacin relativamente estable de clulas, principalmente fibroblastos y macrfagos

Adems existen adipocitos, clulas especializadas en el almacenamiento de lpidos.

Tambin hay clulas "de paso" por el tejido conectivo; entre ellas:

Linfocitos, plasmocitos, neutrfilos, eosinfilos, basfilos y monocitos.

Caractersticas

Tejido Conectivo Laxo

Fibras delgadas poco ordenadas

Fibroblastos y adipocitos abundantes que permiten la migracin de clulas en trnsito.

En l ocurren reacciones inflamatorias de la respuesta immune.

Permite la difusin de oxgeno y de nutrientes.

Conectivo denso irregular

Las fibras de colgeno no tienen una orientacin definida. y se encuentran en elevada proporcin.

Sustancia fundamental y fibroblastos escasos.

Provee resistencia a desgarros.

Conectivo denso regular

Fibras de colgeno formando haces en un patrn definido que le otorga alta resistencia al esfuerzo.

Adiposo (blanco y pardo)

Contiene adipocitos (almacenadores de lpidos)

Almacenamiento de energa, aislacin y proteccin de rganos vitales.

seo (compacto y esponjoso)

Almacena calcio y fosfato que se pueden movilizar desde la matriz sea y pasar a la sangre cuando se necesitan, regulando la homeostasis

Sustancia fundamental con protenas (colgeno)

Cartilaginoso

Generalmente es avascular y no inervado.

Es clave para el crecimiento de los huesos.

Algunos cartlagos son elsticos.

Tejido conectivo especializado

Hematopoytico

Formacin de glbulos rojos, granulocitos, monocitos y plaquetas.

Linfoide

Formacin de linfocitos y clulas de sostn de los rganos linfoides que forman redes laxas.

Los linfocitos reaccionan en presencia de sustancias antignicas.

Sanguneo

Matriz extracelular lquida con presencia de glbulos rojos, glbulos blancos y plaquetas.

Transporte de nutrimentos, oxgeno, desechos y otras sustancias.

- Se caracteriza por clulas especializadas en la contraccin llevada a cabo por ensambles

- Actina - Miosina

Hay dos tipos de tejido muscular: - Msculo estriado - Msculo liso Msculo estriado incluye al msculo esqueltico y

al cardaco, estos ensambles forman un patrn en bandas, visible bajo el microscopio.

Caractersticas

Msculo liso -Est formado por largas clulas fusiformes. -A diferencia del msculo esqueltico, cada clula muscular lisa posee un solo ncleo.

Msculo cardaco -Est formado por clulas cortas, cada una con dos ncleos. -Los discos intercalares unen las clulas musculares cardacas entre s, intervienen en la rpida comunicacin entre clulas (Esto permite su contraccin simultnea y la produccin del latido)

Msculos esquelticos -Estn formados por clulas muy largas, cada una con muchos ncleos.

TEJIDO NERVIOSO

Constituido por clulas nerviosas o neuronas que estn especializadas en: - recepcin - procesamiento - transmisin de la informacin

a) Las neuronas motoras y las neuronas de proyeccin

b) Las interneuronas se encuentran dentro de regiones localizadas del sistema nervioso central.

c) En las neuronas sensoriales, que transmiten impulsos desde los receptores sensoriales situados en los extremos de las ramificaciones de las dendritas.

Las neuronas son las unidades funcionales esenciales del tejido nervioso.

Una neurona tpica tiene un cuerpo celular que contiene el ncleo, de l emergen las dendritas (extensiones citoplasmticas) y un axn. Los axones constituyen las fibras nerviosas

Clases de neuronas: Sensoriales Interneuronas

De proyeccion y motoras

CARACTERSTICAS MICROSCOPIO

Micro

pequeo

Skophein

observar

El microscopio es un instrumento que sirve para

observar objetos o estructuras

pequeas El microscopio fue empleado por los primeros bilogos

para estudiar la clula y los tejidos

Clulas y tejidos animales o vegetales

Requiere uso de instrumentos para

ampliar muchas veces ms la imagen

Para poder observar las estructuras que

los constituyen

1590 Primer microscopio compuesto

fue construido por los

holandeses H. Jansen y

Z. Jansen

1611 Kepler sugiri la manera de construir

un microscopio compuesto

1655 Hooke utiliz un

microscopio

compuesto para

describir unas

pequeas celdillas

en los cortes de

corcho a las que

denomin "clulas".

1674 Leeuwenhoek inform sobre

su descubrimiento de protozoos.

Nueve aos ms tarde observ

por primera vez bacterias

1833 Brown public sus observaciones microscpicas de

las orqudeas, y describi claramente el ncleo

celular.

1838 Schleiden y Schwann propusieron la teora celular,

afirmando que la clula nucleada es la unidad

estructural y funcional de las plantas y los animales.

1857 Kolliker describi las mitocondrias de las clulas

musculares.

1879 Flemming describi con gran claridad el

comportamiento de los cromosomas

durante la mitosis de las clulas animales

1882 Koch utiliz colorantes de anilina para teir

microorganismos e identific las bacterias que causan

la tuberculosis y el clera.

1908 Khler desarrolla el microscopio de fluorescencia

1930 Lebedeff dise y construy el primer microscopio de

contraste interferencial.

1931 Ruska y Knoll construyen el primer microscopio

electrnico

1932 Zernicke invent el microscopio de contraste de

fases. Se observan por primera vez clulas vivas no

teidas en detalle.

1934 Von Ardenne construye el primer microscopio

electrnico de barrido

1981 Allen e Inou perfeccionaron la microscopa ptica de

contraste video-amplificada.

Ha ido evolucionando llegando hasta

El microscopio ptico o compuesto

Hasta 1940 aparece el M. electrnico

Colocaron varios lentes cncavos y

convexos superpuestos en un tubo

Tubo ptico

Ao de 1590 fue descubierto

Juan y Sacaras Jansen

Dos tipos de microscopios que emplean la luz como fuente de energa para formar imgenes aumentadas y detalladas de objetos que a simple vista no es posible observar:

a) Microscopio fotnico simple o lupa.

b) Microscopio fotnico compuesto

Instrumento de amplificacin de imgenes

Utiliza una o ms lentes convergentes en un solo sistema ptico.

Las lupas pueden ampliar las imgenes de los objetos desde 5, 8, 10, 12, 20 y hasta 50 veces.

Forman una imagen de mayor tamao, derecha y virtual.

Se denominan compuestos porque la imagen se forma mediante la utilizacin de tres sistemas de lentes, cada uno de ellos constituidos por lentes convergentes y divergentes.

El microscopio fotnico compuesto esta integrado por tres tipos de componentes:

COMPONENTES MECNICOS

COMPONENTES PTICOS

COMPONENTES DE ILUMINACIN

Componentes Mecnicos

Sirven de sostn Y movimiento de los sistemas pticos y de iluminacin as como de los objetos que se van a observar y permiten el movimiento para el enfoque.

Componentes pticos

Son los objetivos, los oculares y el condensador.

Estn constituidos por sistemas de lentes dispuestas de tal manera que producen el aumento de las imgenes que se observan a travs de ellas

Instrumentos que proporcionan energa luminosa al microscopio. Las fuentes de energa luminosa son de dos tipos natural y artificial.

Transmiten y regulan la cantidad de luz necesaria para efectuar la observacin a travs del microscopio

Dependiendo de la fuente energtica que utilizan, se pueden distinguir dos tipos de microscopios:

Microscopio ptico o fotnico, utilizan la luz como fuente energtica.

Microscopio electrnico, emplean un haz de electrones

Utilizan la luz como fuente de energa y las propiedades de los lentes pticos que permiten aumentar el tamao de los objetos observados.

Estas lentes pueden aumentar un objeto hasta quince veces.

Microscopio de campo claro o

compuesto

Microscopio de campo oscuro

Emplea luz natural o luz artificial como energa luminosa para formar las imgenes del objeto que se observa. La imagen muestra puntos o reas iluminadas (generalmente coloreados) sobre un fondo claro o transparente.

La imagen que se forma est constituida por una serie de estructuras brillantes sobre un fondo oscuro.

Aprovecha un conjunto de rayos luminosos oblicuos que inicialmente no entran a la lente frontal del objetivo, observndose el campo microscopio totalmente oscuro.

Fuente de luz (electrones ), tipo de lente, ya que los electrnicos emplean lentes electromagnticas.

Diferencia potencia, microscopio ptico es capaz de aumentar unas 2000 veces y una resolucin de 0,2 micrones mientras que el electrnico aumenta hasta un 1000.000 de veces con una resolucin de 0.1 nanmetros

Microscopio electrnico de transmisin (TEM)

Microscopio electrnico de barrido (SEM)

Dirige un haz de electrones hacia el objeto que se

desea aumentar; una parte de los electrones rebotan o son absorbidos por el objeto y otros lo atraviesan formando una imagen aumentada de la muestra.

ste microscopio obtiene imgenes en dos

dimensiones, que luego pueden ser plasmadas en fotografas si interesa.

TEM

Ejemplos TEM

Bacilos en divisin Mitocondria 60.000x

Herpes virus ensamblndose en el ncleo Bacteria fagocitada por un macrfago

Observacin de superficies sin la necesidad de realizar cortes microscpicos, explorando la superficie de la imagen punto por punto.

Su funcionamiento se basa en recorrer la muestra con un haz muy concentrado de electrones, de forma parecida al barrido de un haz de electrones por la pantalla de una televisin.

SEM

Cada punto ledo de la muestra corresponde a un pxel en un monitor de televisin. Cuanto mayor sea el numero de electrones contados por el dispositivo, mayor ser el brillo en la pantalla.

Como consecuencia del barrido electrnico se genera una imagen con apariencia tridimensional, que permite estimar parmetros celulares como tamao y forma

SEM

Glomrulo renal 1200x

Clula en corte transversal Piel humana

Espermatozoides bovinos

Qumica

Estudio de cristales

Fsica

Investigacin de las propiedades fsicas de los materiales

Geologa

Anlisis de la composicin mineralgica y textural de las rocas

Biologa

Estudio de estructuras microscpicas de la materia viva

Histologa y anatoma patolgica

Aplicaciones diagnsticas - cncer, numerosas estructuras cristalinas, pigmentos, lpidos, protenas, depsitos seos

Botnica, mineraloga y en la industria (microelectrnica, por ejemplo)

En medicina (microscopios quirrgicos) e investigacin

Para las disecciones de animales

Fundamentalmente en aplicaciones que requieren manipular el objeto visualizado (donde la visin estereoscpica es esencial)

Esporofito de un musgo

(Braunia exserta) Embrin de gallina

Geologa

Investigaciones geomineras, cristalogrficas y petrolgicas.

Estudio morfolgico y estructural de las muestras

Estudio de materiales

Caracterizacin estructural de materiales

metales, cermicos, materiales compuestos, semiconductores,

polmeros

Metalurgia

Control de calidad y estudio de fatiga de materiales,

caractersticas

texturales

Imagen de la rotura de una varilla de acero

Odontologa

Estudiar el esmalte dental

Paleontologa y Arqueologa

Caracterizacin de aspectos morfolgicos

Control de Calidad

Productos de uso y consumo

Fibras

Detalles superficiales de fibras

Modificaciones en las formas de las fibras o en detalles superficiales

Daado de fibras

Construccin de hilos y tejidos

Comparacin entre una fibra de lana y una fibra especial

Peritajes

Estudios de muestras de cualquiera de las reas antes

mencionadas

Medicina Forense

Anlisis morfolgico de pruebas

Botnica, Biomedicina y Medicina

Estudio morfolgico

Estudio qumico y estructural de obras de arte, alteracin de

monumentos, control de

calidad, identificacin de pigmentos (restauracin,

autentificacin)

Muestra pictrica observada con un Microscopio Electrnico de Barrido