La célula 1º Bach
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ANTECEDENTES
• Robert Hooke (1665): Inventa el microscopio simple y observa las celdillas del corcho y por eso les da el nombre de células. (Cell)
• Leeuwenhoek (1700): Era un tratante de telas que para ver mejor las imperfecciones de los tejidos, construyó microscopios mejorados. Su curiosidad le llevó a observar glóbulos rojos, levaduras, espermatozoides... Esto le llevó a obtener gran respeto por parte de la comunidad científica.
TEORÍA CELULAR
• Todos los seres vivos están formados por células. Algunos sólo por una, unicelulares. Otros por varias células, pluricelulares.
• Toda célula realiza las 3 funciones vitales propias de un ser vivo: nutrición, relación y reproducción.
• Toda célula proviene de otra célula preexistente
Principios de la teoría celularPrincipios de la teoría celular
TIPOS DE CÉLULAS
• PROCARIOTA: Sin núcleo
• EUCARIOTA: Con núcleo
– ANIMAL
– VEGETAL
La principal diferencia entre procariotas y eucariotas es que en los primeros el material genético no está separado del citoplasma y los eucariotas presentan el material genético organizado en cromosomas rodeados por una membrana que los separa del resto de orgánulos.
Características de procariotas• Células pequeñas; de 1 a 10 μm
• División celular directa por fisión binaria. No hay centriolos, microtúbulos ni huso acromático
• Sistemas sexuales escasos. Puede ser por transferencia entre un donador y un receptor, pero es raro
• Unicelulares salvo rarísimas excepciones
• Anaerobios estrictos, facultativos y aeróbios. De todo
• Flagelos de flagelina (proteína)
• En spp fotosintéticas, esta puede ser aerobia y anaerobia con productos finales como azufre, sulfato y oxígeno.
Características de eucariotas• DNA agrupado en cromosomas y dentro de un núcleo
• Generalmente grandes: 10 – 100 μm
• División por mitosis con huso acromático (microtúbulos)
• Sistemas sexuales frecuentes → MEIOSIS
• En multicelulares hay desarrollo de tejidos.
• Casi exclusivamente aerobios
• Flagelos compuestos. (9+2) de tubulina y otras prots.
• Las spp fotosintéticas almacenan las enzimas en los cloroplastos
LA CÉLULA EUCARIOTA• 1º Membrana plasmática: es el límite exterior de la
célula y a su través intercambia materia y energía con el exterior. Es una bicapa de fosfolípidos
• 2º Citoplasma: en él podemos encontrar
– Orgánulos: mitocondrias, retículos, ribosomas...
– Hialoplasma: es el líquido que forma el citoplasma, se compone de agua, aa, prots, glúcidos, lípidos, ARNt
• 3º Núcleo: es el compartimento más grande de la célula. Tiene doble membrana con muchos poros (ARNm). En su interior está la cromatina (DNA + histonas) que se condensan en cromosomas durante la división.
TRANSPORTE TRANSMEMBRANA• Moléc. Pequeñas
– Difusión: Si la membrana es permeable permite el paso de líquido y solutos a su través.
– Ósmosis: Sólo permite el paso de los líquidos.
– Transporte activo: Introduce sustancias a través de una proteína de membrana con gasto de ATP.
• Moléc. grandes
– Endocitosis y Exocitosis
Célula eucariota animal (orgánulos)• Retículo endoplasmático: tubos membranosos
comunicados entre sí y a veces unidos al núcleo. Hay de 2 tipos:
– R.E.Liso: concentra y sintetiza fosfolípidos para formar las membranas plasmáticas.
– R.E.Rugoso: Está plagado de ribosomas y en el se concentran las proteínas que estos fabrican. Es la concentración de ribosomas las que dan aspecto rugoso.
Liso
Rugoso
Célula eucariota animal (orgánulos)• Ribosomas: Constan de 2 subunidades de tamaño
diferente. Entre ambas se enhebra en RNAm. Estas subunidades están unidas por Mg2+ y son las fábricas de prots. Los ribosomas eucariotas son 80s (Svedberg)
Célula eucariota animal (orgánulos)• Lisosomas: Son vesículas con 1 membrana que contienen
enzimas digestivas (hidrolasas) que provienen del RER. Actúan como responsables de la digestión intracelular y como defensores de la célula ante los antígenos extraños. Lleva las proteínas al aparato de Golgi y luego las recoge como glucoproteínas.
Célula eucariota animal (orgánulos)• Aparato de Golgi: grupos o pilas de sacos membranosos
rodeados de vesículas, que son lisosomas. Sirva para almacén de prots. y para glucosidarlas. (Convierte proteínas en glucoproteínas). El conjunto de sacos se conoce como Dictiosoma
Célula eucariota animal (orgánulos)• Mitocondria: Suele tener forma ovalada o esférica. Su
número por célula es grande, 1000<X<3000. Formado por doble membrana; la interna de naturaleza procariota forma invaginaciones que generan las crestas mitocondriales que son perpendiculares al eje mayor de la mitocondria. Su función es crear energía, ATP, para la célula “quemando” la materia orgánica en presencia de oxígeno. C
6H
12O
6 + 6O
2 → 6CO
2 + 6 H
20 + 38 ATP
Célula eucariota animal (orgánulos)• Diplosoma: Conjunto de 2 centriolos, que suelen tener
una disposición perpendicular y están cerca del núcleo. Los centriolos están formados por microtúbulos con una disposición en sección transversal del centriolo 9x3 Los centriolos forman el Huso Acromático y las fibras del áster en el momento de la mitosis. También pueden prolongar sus microtúbulos que se envuelven de membrana formando los cilios y flagelos de las células eucariotas. La disposición de microtúbulos de estos es 9x2+2
Célula eucariota animal (orgánulos)• Citoesqueleto: Conjunto de filamentos de proteína que
forman como una red. Este citoesqueleto da forma a la célula y responsable de sus movimientos. Estos filamentos se originan a partir de los microtúbulos de los centriolos.
DIFERENCIAS ANIMAL – VEGETAL
CÉLULA EUCARIOTA
ANIMAL
NO CENTRIOLOS NO SÓLO VACUOLAS
DIGESTIVAS PEQUEÑAS
CÉLULA EUCARIOTA
VEGETAL
PARED CELULAR
NO CLOROPLASTOS VACUOLA GRANDE EN EL
CENTRO
Célula eucariota vegetal (orgánulos)· Cloroplasto: Es un orgánulo de doble membrana, la interna
es de naturaleza procariota y con unas invaginaciones paralelas al eje mayor del óvalo. Esas invaginaciones forman los tilacoides sobre los que se apilan unos saquetes que son la grana. En esta grana es donde se encuentra la clorofila. La función de los cloroplastos es realizar la fotosíntesis.
FOTOSÍNTESISEs un proceso anabólico que usan los autótrofos para
fabricar sus biomoléculas. La energía procede del sol, es captada por la clorofila y se realiza en los cloroplastos.
- FASE LUMINOSA: Ocurre en los tilacoides
a) Lisis del H2O: H2O 2H+ + ½ O
2 + 2e-
b) Cascada de e-: ADP + Pi ATP
2H+ + X + 2e- XH2
- FASE OSCURA: Ocurre en el estroma
Σ CO2 + XH
2 + ATP (CH
2O)
n + X + ADP + Pi
LUZ
X = Aceptor de electrones(CH
2O)
n = Glúcido
METABOLISMO CELULARHay 2 tipos distintos de metabolismo
• ANABOLISMO: Biosíntesis de nuevas biomoléculas, moléculas complejas a partir de otras más simples, lo que conlleva un gasto de energía, ATP.
• CATABOLISMO: Las macromoléculas se rompen en moléculas más sencillas lo que supone una liberación de energía que se utiliza para sintetizar ATP.
Un ejemplo de proceso anabólico es la fotosíntesis:
6 CO2 + 6 H
2O + ENERGÍA C
6H
12O
6 + 6O
2
Mientras que un proceso catabólica es la respiración celular
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 38 ATP
METABOLISMO CELULARCatabolismo de los alimentos
- Respiración por vía oxidativa mitocondrial
- Fermentaciones: La fermentación es un proceso mucho menos eficiente para conseguir energía, sólo 2 ATP, pero es inmediato. Las fermentaciones ocurren en el citoplasma. Hay de 2 tipos:
• Alcoholica: CH3 - CH
2OH
• Láctica: CH3 – CHOH – COOH
HIPÓTESIS DEL ENDOSIMBIONTEExplica el origen de algunos orgánulos.
1. Primeramente aparecieron los procariotas.
2. Hace 2000 m.a. aparecieron los primeros eucariotas, cuando la atmósfera primitiva era reductora.
3. Un procariota que “aprendió a fotosintetizar, fue ingerido por endocitosis por eucariota primitivo.
4. La misma suerte corrió otro procariota que utilizaba el O2
para respirar y obtener energía.
En lugar de digerirlos los mantuvieron como orgánulos, utilizando las ventajas que estos simbiontes les aportaban.
HIPÓTESIS DEL ENDOSIMBIONTEApoyos a esta teoría:
1. Las mitocondrias y cloroplastos poséen DNA propio y circular. (Típico en procariotas)
2. Mitocondrias y cloroplastos tienen ribosomas 70s
3. Se dividen por bipartición dentro de la célula.
VIRUSLos virus son básicamente una proteína + un Ác. Nucleico
- ADENOVIRUS (ADN)
- RETROVIRUS (RNA)
Características de los virus:
a) Son parásitos obligados de otras células
b) No son verdaderas células, les falta la HOMEOSTASIA.
c) Todos son patógenos. (Virus = Veneno)
d) Se reproducen en la célula huesped.
e) Algunos parasitan bacterias. A estos se les conoce como BACTERIÓFAGOS o simplemente FAGOS.