La CélulaCiencia para la Diversificación (1)

Una propuesta para el ACT de 3º ESOProf: C. R. I éns

2011/12

Contenidos

1. La célula: unidad fundamental de la vida

2. Estructura de la célula animal. (Procariotas y Eucariotas)

3. Orgánulos de la célula animal

4. La célula vegetal

5. Elementos diferenciadores de la célula vegetal: La membrana y Los cloroplastos

6. Funciones de la célula

Nutrición

Relación

Reproducción

7. Organismos unicelulares

8. Organismos Pluricelulares

9. Actividades

Imagen: Conexión sináptica

La célula:1. Unidad fundamental de la vida

• Robert Hooke descubrió que los seres vivos están formados por estructuras microscópicas elementales que denominó células. La teoría celular es la parte de la biología actual que explica la constitución de los seres vivos en base a células. Sus principios básicos son los siguientes:

• La célula es la unidad anatómica de todo ser vivo, porque todo ser vivo está formado por una o más células.

• La célula es la unidad fisiológica de todo ser vivo, porque es la parte más pequeña con vida propia y realiza todas las funciones vitales: nutrición, relación y reproducción.

• Toda célula procede de otra célula, y el material hereditario pasa de madres a hijas. Microscopio de Robert Hooke, 1670. Inglaterra.

2. Estructura de la célula animal

La estructura básica de una célula consta de:

MEMBRANA PLASMÁTICA:Capa que separa el citoplasma del medio externo, pero que permite el intercambio de materia y energía.

CITOPLASMA: Solución acuosa que contiene sustancias químicas disueltas. En él se llevan a cabo muchas reacciones metabólicas.

ADN: Material genético, formado por ácidos nucléicos.

ORGÁNULOS: Estructuras que desempeñan diferentes funciones dentro de la célula.

Células Eucariotas y Procariotas• De acuerdo con las características de estos cuatro elementos

principales se distinguen dos tipos de célula: eucariota y procariota.

EUCARIOTA PROCARIOTA

ADN

El material genético está encerrado en una membrana,

formando el núcleo.

El material genético está disperso en el citoplasma. No existe núcleo celular.

ORGÁNULOS

Contiene muchos orgánulos diferentes, algunos rodeados de

membranas.

Solo posee unos pequeños orgánulos llamados ribosomas.

ORGANISMOS

Esta organización celular la presentan todos los seres vivos que no son bacterias.

Este tipo de organización solo se da en las bacterias.

Estructura de la célula procariota

Las bacterias son seres

unicelulares procariotas.

Dependiendo de cómo

obtengan la energía, serán

organismos autótrofos

(fotosintéticas o

quimiosintéticas) o

heterótrofos (necesitan

materia orgánica para

sobrevivir).

Imagen: Diplococci Bacteria

Estructura de lascélulas procariotas

Estructura de la célula eucariota

Protozoo plicatilis Epistylis

Estructura de una célula animal típica: 1. Nucléolo, 2. Núcleo, 3. Ribosoma, 4. Vesícula, 5. Retículo endoplasmático rugoso, 6. Aparato de Golgi, 7. Citoesqueleto (microtúbulos), 8. Retículo endoplasmático liso, 9. Mitocondria, 10. Peroxisoma, 11. Citoplasma, 12. Lisosoma. 13. Centriolo.

Estructura y órganos funcionales de la célula animal

3. Orgánulos de la célula animal

• La mayoría de los orgánulos son mucho más pequeños que el núcleo, y no pueden observarse con un microscopio óptico, para ello es necesario un microscopio electrónico, de más potencia.

• No todas las células tienen todos los orgánulos, pues depende de las funciones que realice.

• Los animales y las plantas son seres vivos muy distintos, por eso sus células, aunque ambas son eucariotas, presentan grandes diferencias.

Los Orgánulos de la célula y sus funciones

1. Núcleo

2. Nucléolo

3. Ribosoma

4. Retículo endoplasmático rugoso y liso.

5. Aparato de Golgi

6. Mitocondria

7. Peroxisoma

8. Citoplasma

9. Lisosoma

10. Centriolo

1. NúcleoSe encuentra en la parte central de la célula usualmente.

Es de forma esférica y de consistencia acuosa.

El núcleo está rodeado por una membrana nuclear.

Dirige la actividad celular, ya que contiene el programa genético, que dirige el desarrollo y funcionamiento de la célula.

Estructura nuclear de la célula

2.NucleoloEl nucléolo se encuentra en el interior del núcleo, contiene el material genético (ADN) y proteínas que formarán los cromosomas en el momento de la división celular.

ADNEl ácido desoxirribonucleico, frecuentemente abreviado como ADN (y también DNA, del inglés desoxyribonucleicacid), es un tipo de ácido nucleico, una macromolécula que forma parte de todas las células. Contiene la información genética usada en el desarrollo y el funcionamiento de los organismos vivos conocidos y de algunos virus, y es responsable de su transmisión hereditaria.

Estructura helicoidal del ADN

ADN

El ARN mensajero (ARN, o RNA de su nombre en australiano) es el ácido ribonucleico que contiene la información genética procedente del ADN para utilizarse en la síntesis de proteínas, es decir, determina el orden en que se unirán los aminoácidos. RNA es transportado fuera del núcleo celular y en el retículo endoplásmico donde se transcribe en proteínas

Está presente tanto en las células procariotas como en las eucariotas, y es el único material genético de ciertos virus.

ARN

3. RibosomaEstán compuestos por ARN y proteínas.

Están libres en el citoplasma o asociados al RER (Retículo endoplasmático rugoso).

Su función es intervenir en la síntesis proteica.

4. Retículo endoplasmático rugoso y liso Está formado por un conjunto de canales que se comunican con la membrana nuclear. Atendiendo a su estructura y morfología, hay dos tipos:

Retículo endoplasmático rugoso (RER), cuya función principal es la de almacenar proteínas y el Retículo endoplasmático liso (REL) que se encarga de formar lípidos y transportarlos con proteínas.

5. Aparato de Golgi Está formado por una serie de sacos aplanados y vesículas de diferentes tamaños. Interviene en los procesos de secreción celular.

6. Mitocondrias

La función principal de las mitocondrias es la de producir energía (aportan cerca del 90% de la energía que necesita la célula).

7. Peroxisoma

Los peroxisomas (o microcuerpos) son cuerpos esféricos con membrana.

Se forman por gemación a partir del retículo endoplasmático liso. Además de ser granulares, no tienen estructura interna. Tienen un número de enzimas metabólicamente importante, en particular la enzima catalasa, que cataboliza la degradación de peróxido de hidrógeno. Debido a esto se les da el nombre de peroxisomas.

8. Citoplasma Es el medio acuoso donde seencuentran disueltos todoslos componentes de lacélula.

• Material genético: formadopor una molécula circular deADN encargada de regular elfuncionamiento de la célula.

• Ribosomas: encargados dela síntesis de proteínas.

• Mesosomas: replieguesmembranosos donde selocalizan los enzimasresponsables de los procesosmetabólicos de la célula.

En la imagen se puede apreciar cómo el citoplasma de este ciliado (Stylonychiamytilus) contiene varias algas que están siendo digeridas.

9. Lisosomas

Los Lisosomas son orgánulosesféricos que almacenanenzimas digestivas, que seencargan de digerir lassustancias ingeridas por lacélula.

Rodeados solamente por unamembrana, degradan todaslas moléculas inservibles parala célula.

Llamados también "bolsas suicidas" porque si se rompiera su membrana, lasenzimas encerradas en su interior , terminarían por destruir a toda la célula.Los lisosomas se forman a partir del Retículo endoplásmico rugoso yposteriormente las enzimas son empaquetadas por el Complejo de Golgi .

10. Centriolos

Formados por unas estructuras circulares que controlan el destino de los cromosomas en la división celular.

Se organizan perpendicularmente

Cada centriolo está formado por nueve tripletes de microtúbulos formando un círculo

Sólo presente en células animales

Célula Vegetal

4. La célula vegetal

• Aunque la organización celular de las células vegetales también es eucariota, presenta algunas diferencias típicas con respecto a las células animales, debido a su particular modo de vida.

Forma Orgánulos Membrana

La forma de las células animales es muy variada, mientras que las células vegetales suelen tener forma prismática.

Las células vegetales poseen cloroplastos y leucoplastos , y una gran vacuola central. Sin embargo, no tienen centríolos.

Además de la membrana plasmática, las células vegetales están recubiertas por una pared celular rígida formada por celulosa, que confiere rigidez a las plantas.

1

2

34

56

7

89

10

11

12

Núcleo

Vacuola

Cloroplastos

Mitocondria

Ap. de Golgi

R.E. Rugoso

R.E. Liso

Membrana

Pared Celular

Lisosoma

Citoplasma

Citoesqueleto

Estructura de una Célula Vegetal

5. Elementos diferenciadores de la célula vegetal: Membrana y Cloroplastos

• Tanto la célula vegetal como la animal poseen membrana celular, pero la célulavegetal cuenta, además, con una pared celular de celulosa, que le da rigidez.

• La célula vegetal contiene cloroplastos: orgánulos capaces de sintetizar azúcares apartir de dióxido de carbono, agua y luz solar (fotosíntesis) lo cual los haceautótrofos (producen su propio alimento) , y la célula animal no los posee por lotanto no puede realizar el proceso de fotosíntesis.

• Pared celular: la célula vegetal presenta esta pared que está formada por celulosarígida, en cambio la célula animal no la posee, sólo tiene la membranacitoplasmática que la separa del medio.

• Una vacuola única llena de líquido que ocupa casi todo el interior de la célulavegetal, en cambio, la célula animal, tiene varias vacuolas y son más pequeñas.

• Las células vegetales pueden reproducirse mediante un proceso que da porresultado células iguales a las progenitoras, este tipo de reproducción se llamareproducción asexual.

• Las células animales pueden realizar un tipo de reproducción llamadoreproducción sexual, en el cual, los descendientes presentan características de losprogenitores pero no son idénticos a él.

6. Funciones de la célula• Todos los seres vivos realizan tres funciones

vitales: nutrición, relación y reproducción. Estas tres funciones se llevan a cabo en todas las células.

Nutrición Relación Reproducción

Funciones de la célula

1

32

Funciones de la Célula

Nutrición

ReproducciónRelación La función de reproducción. Es la

generación de nuevos individuos. Hay dos tipos

de reproducción, la reproducción asexual y la

reproducción sexual.

La función de nutrición. Es la función de captación de materia y energía.

La función de relación. Es la captación de estímulos y la emisión de respuestas adecuadas.

• La nutrición celular engloba los procesos destinados a proporcionar a la célula energía para realizar todas sus actividades y materia orgánica para crecer y para reparar sus estructuras.

• Pequeñas partículasLos gases y las moléculas de pequeño tamaño pueden atravesar fácilmente la membrana plasmática gracias a su fluidez.

• Grandes partículasLa membrana plasmática rodea la molécula grande formando una vacuola, que luego es digerida por la célula. Este mecanismo se llama fagocitosis.

• Existen dos tipos de nutrición celular: autótrofa, propia de las plantas, y heterótrofa, propia de los animales.

Función de Nutrición

Función de Nutrición en la

célula animal

Función de Nutrición en la

célula vegetal

Función de relación• Mediante la función de relación las células reciben estímulos del

medio y responden a ellos. Estos estímulos pueden ser luminosos, químicos o mecánicos. La respuesta más común a estos estímulos es el movimiento, que puede ser de dos tipos: ameboide y vibrátil.

AmeboideSe produce por expansiones de la membrana plasmática o seudópodos.

Vibrátil. Está causado por la vibración de cilios y flagelos en un medio acuoso.

Reproducción celular

• En la reproducción celular, una célula se divide dando origen a dos o más células descendientes, transmitiéndoles la información genética.

• En los eucariotas, este proceso comprende dos fases sucesivas: la división del núcleo y la división del citoplasma.

La división del núcleo y del citoplasma

• División del núcleoEl núcleo se divide en dos partes exactamente iguales. Este proceso recibe el nombre de mitosis.

• División del citoplasmaDurante este proceso denominado citocinesis, todo el material del citoplasma se reparte entre las células hijas. Según el modo en el que se reparte distinguimos tres tipos: bipartición,gemación y esporulación.

La mitosis, o división celular, es el proceso por el cual, a partir de una célula madre, se originan dos células hijas con el mismo número de cromosomas y con idéntica información genética que la célula inicial.

División celular

Organismos unicelulares

• Muchos seres vivos están formados por una única célula, que debe realizar todas las funciones de un ser vivo de forma autónoma. Al ser unicelulares solo pueden ser observados al microscopio, por lo que reciben el nombre de microorganismos o microbios.

Colonia de Volvox

Algunos microorganismos se agrupan para mejorar su eficacia, formando colonias, que se originan a partir de una sola célula que se divide sucesivamente. La división celular da lugar a nuevos individuos completos, que permanecen unidos. Los diferentes mecanismos de división celular son, por tanto, los mecanismos de reproducción de los organismos unicelulares.

Reproducción de los organismos unicelulares

La bipartición consiste en la división de una célula madre en dos células hijas del mismo tamaño. Es característico de las bacterias.

En la gemación, la célula hija es menor que la célula madre, y posteriormente alcanza el mismo tamaño. Es propio de las levaduras.

La esporulación consiste en la formación de muchas células a partir de la célula madre. Este mecanismo es característico de los hongos.

Nota: Para tener una visión global del tema sería conveniente que

visionaras los vídeos que os presento seguidamente.

FINProf: C.R. Ipiéns