La célula

CITOLOGÍA

2º Bachillerato

IES FRANCISCO AYALA GRANADA

LA CÉLULA

UNIDAD

Robert Hooke

Acuñó el nombre de “célula”.

Dibujo de una laminilla de corcho vista al microscopio. Por Robert Hooke. (1665)

El descubrimiento de la célula

La primera persona que observó y documentó células con un sencillo microscopio con el que pudo observar

protozoos, glóbulos rojos, etc.

Antony Van

La teoría celular

Schleiden (botánico)1838

Schwann (zoólogo)1839

Sutton y Boveri(1902)

Virchow (patólogo)1858

3. Toda célula procede de otra célula preexistente

4. La célula es la unidad genética autónoma de los seres vivos 1. Todo ser vivo está formado

por una o más células.

El Microscopio

M.O. de Robert

Hooke M.O.

M.E. de transmisión

M.E. de barrido

•Se utiliza la luz •Hasta 1000x (aumentos) •Poder de

resolución 0.2m

* Se utilizan electrones

•Hasta 1.000.000x •Poder de

resolución 1-2 nm

ÓPTICO

ELECTRÓNICO

Virus

Viroides _Cristales

de

Reconocimiento universal de la

Teoría celular

•

_{Ramón y Cajal}

(Navarro, 1852 –

1934)

•

_{“Las Neuronas son}

células

independientes, no

una red continua”

•

_{Premio Nobel en}

SINAPSIS ENTRE NEURONAS

En verde: vesículas con neurotransmisores al final de un axón. A continuación, espacio

sinático y dendrita.

Neuronas (somas o

Origen de la vida

Formuló una hipótesis sobre el origen de las primeras células

Demostró la formación de materia orgánica a partir de inorgánica, en las condiciones de la atmósfera primitiva

Atmósfera reductora (sin oxígeno)

Evolución celular

Origen de la célula eucariota

• _{Doble membrana}

• _{ADN circular}

• _{Ribosomas 70S}

• _{Capacidad de duplicarse}

por bipartición

Teoría Endosimbiótica

Lynn Margulis (1938-2011)

Explica el origen de:

¿Autora? mitocondrias,

peroxisomas, cloroplastos, cilios y flagelos.

Pruebas:

Las células eucariotas es el

TIPOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR

Célula Procariota

o

Sin núcleo diferenciado (el

ADN se encuentra libre en

el citoplasma)

o

Sin orgánulos con

membrana

o

Ribosomas 70S (más

pequeños)

o

Pared celular de

peptidoglucano o mureína.

Células eucariotas

Animal – Vegetal

Forma, Pared, Orgánulos (Cloroplastos, Centríolos, Vacuolas)

Forma de las células

M

u

y

v

a

r

i

a

d

a

Tamaños en Biología molecular y

celular

Tamaño relativo células

procariotas y eucariotas

Célula eucariota (epitelial humana 40 m)

Bacterias (5m)

Partes de una célula eucariota

MEMBRANA

CITOPLASMA

NÚCLEO

Citosol o hialoplasma

Estructuras (sin membrana) Orgánulos (con membrana) Inclusiones Ribosomas Citoesqueleto Centrosoma

Cilios y Flagelos

CITOPLASMA

Retículo

Endoplasmático Aparato de Golgi Lisosomas Vacuolas Glioxisomas Peroxisomas Mitocondrias Cloroplastos

Agua (70-80%) y sustancias disueltas: proteínas, muchos enzimas, ARN, glúcidos, grasas, iones y metabolitos.

Tienen lugar muchas reacciones químicas de la célula

ENVOLTURAS EXTRACELULARES Pared Celular Vegetal

Estructuras extracelulares

• _{Matriz extracelular}

(células eucariotas animales)

• _{Pared celular}

bacteriana

Estructuras extracelulares

• _{Matriz extracelular}

(células eucariotas animales)

• _{Pared celular}

bacteriana

Pared Celular Vegetal

Lámina media: Pectinas

Pared primaria: celulosa, hemicelulosa, pectinas y glicoproteínas (60% agua)

Pared secundaria: celulosa, hemicelulosa (30% agua). Modificaciones con lignina, suberina, ceras, etc.

COMPOSICIÓN

ORIGEN FUNCIONES

Aparato de Golgi Estructural, da forma y rigidez,

Pared Celular Vegetal

Partes (o Estructura)

M.E.

ESPECIALIZACIONES

Punteaduras (zonas donde la pared es más estrecha, sin pared

secundaria) y Plasmodesmos

Estructuras y Orgánulos sin Membrana

•

_Inclusiones

•

_Ribosomas

•

_{Citoesqueleto}

•

_Centríolos

Inclusiones

Célula animal:

Célula Vegetal:

Grasa Glucógeno

Ribosomas

En el RER En la membrana nuclear En el citosol

Síntesis de proteínas

Polisoma(conjunto de ribosomas) en el

citosol

Ribosomas 80S:

Ribosomas 70S:

Mitocondrias Cloroplastos

¿Función?

¿Localización? ¿Estructura?

2 subunidades: mayor y menor

¿Composición?

ARNribosómico y proteínas

Cloroplastos

Mitocondrias Cloroplastos

Citoesqueleto

*Da forma a la célula

•Conduce los

movimientos de los orgánulos

En centríolos, cilios, flagelos, huso mitótico

Bajo la membrana, pseudópodos,

microvellosidades Junto a la miosina, en la contracción, citocinesis animal

Dinámicas

Diversas proteínas específicas de

cada tipo celular, por ej. MIOSINA, QUERATINA http://www.youtube.com/watch?v=PvDlilBgoSs&NR=1 TUBULINA ACTINA Estáticas ¿Componentes? ¿Además del

citoesqueleto, dónde se encuentran y de qué

Centriolos

Organizador microtubular • Separación de los

cromosomas durante la división de la célula

Diplosoma

Funciones

Estructura

Cilios y Flagelos

Brazos de Dineína

Zona de transición Eje o Axonema

Puentes de Nexina

Fibras radiales

* Movimiento celular

Cilios y Flagelos

(espermatozoide) Cilios (tráquea)

Cilios (corte transversal del axonema)

Cilios (Paramecio) Flagelo (corte del axonema y

Sistemas de membranas

•

_{Membrana celular}

•

_{Retículo Endoplasmático}

–

_Rugoso

–

_Liso

•

_{Aparato o Complejo de Golgi}

–

_Lisosomas

•

_{Digestión celular}

–

_{Vesículas de secreción}

•

_Secreción

•

_Vacuolas

La MEMBRANA

Estructura en Mosaico Fluido (Singer y Nicholson, 1972)

1: Dos membranas

celulares de células vecinas

Propiedades:

•Unitaria

•Semipermeable:

PERMEABILIDAD SELECTIVA

•Fluidez

M.E.

Funciones de la membrana plasmática



_{TRANSPORTE DE SUSTANCIAS:}

 _{Selecciona lo que entra y sale}

 _{Mantiene el medio interno independiente}

del externo

 COMUNICACIÓN CELULAR:

 _{Contienen los Receptores de hormonas}  _{Reconocimiento celular (Glucocálix)}  _{MANTIENE LA ESTRUCTURA CELULAR:}  _{Sus proteínas fijan el citoesqueleto}  Uniones entre células adyacentes

Transporte a través de membrana I

O2, CO2,

hormonas esteroideas y tiroideas

Moléculas polares sin carga: agua*, etanol, glicerol, urea *la mayor parte entra a través de acuaporinas (proteínas “PORINAS” siempre abiertas). Al paso de agua se le denomina OSMOSIS

 Proteínas PERMEASAS: se unen a la molécula y cambian de forma:

Glucosa, aminoácidos

 Proteínas CANALES: pueden estar abiertas o cerradas:

Iones (H+, Na+, Cl-, Ca2+,…) • Sin gasto de energía (ATP)

• A favor de gradiente

1.- TRANSPORTE PASIVO

• Directamente,

sin proteínas transportadoras

1 A) DIFUSIÓN SIMPLE

 Moléculas polares sin carga o con carga

2.- TRANSPORTE ACTIVO

• Con gasto de energía (ATP)

• En contra de gradiente

Ej: Bomba de sodio-potasio (gasta 1/3 ATP); Bomba de Calcio retículo sarcoplasmático • A través de proteínas

1 B) DIFUSIÓN FACILITADA

 Moléculas no polares o liposolubles:

* Átomos o

Moléculas sencillas (pequeño tamaño) • A través de proteínas

1. Transporte pasivo. Difusión Simple

2. Transporte pasivo. Difusión facilitada (Proteína canal)

3. Transporte pasivo. Difusión facilitada. Proteína transportadora

Transporte a través de membrana II

Diferenciaciones de la M. Plasmática

1.-Microvellosidades

2.-Uniones celulares

En células intestinales, aumentan la superficie de absorción de los alimentos

Se mantienen gracias a la actina

2.1. Uniones estrechas u oclusivas, sellan el espacio intermembrana (claudinas, actina)

¿Qué son? ¿Cuál es su

función?

2.2 Desmosomas, impiden que las células se separen por tracción (cadherinas, actina, fil. Intermedios)

2.3. Uniones gap o comunicantes, comunican las células directamente

Diferenciaciones de la M.

Plasmática

Retículo Endoplasmático

Sistema de membranas:

membrana nuclear + retículo endoplasmático rugoso + retículo endoplasmático liso

Estructura: Sáculos

planos o tubulares con un espacio interno común o lumen o luz

Función: Síntesis, almacenamiento y transporte de

•_{Síntesis de}

Proteínas

•_Plegamiento

proteínas gracias a las chaperonas

•_{Inicio de la}

Glicosilación de proteínas

Retículo Endoplasmático Rugoso

Función: Las proteínas formadas pueden quedar:

a. Formando parte de la membrana del REr

b. En el interior del RE (luz o lumen)

R.E. liso

*Síntesis de lípidos de membrana (fosfolípidos, colesterol,…) * Síntesis de hormonas sexuales a partir del colesterol

*Detoxificación (hepatocitos)

* Almacén de Calcio (sarcoplasma, músculo esquelético)

Función:

Aparato o Complejo de Golgi

• _{Termina la Glicosilación}

• Empaquetamiento de proteínas y lípidos en vesículas:

 _{Forma las vesículas de secreción}  _{Reciclaje membrana plasmática}  Formación de lisosomas

 _{Formación de vacuolas en células vegetales}

• Formación de la pared celular vegetal

Lisosomas

Primarios: sólo contienen enzimas digestivos

Secundarios: se formar por la fusión de un lisosoma primario con una vacuola fagocítica. Contiene

enzimas y otros tipos de moléculas

Función

Digestión celular

Reciclaje celular (autofagia) Eliminar tejidos dañados Apoptosis (muerte celular programada)

Contenido

Enzimas hidrolíticos o digestivos ácidos

Origen

Aparato de Golgi

Tipos

Lisosomas primarios pH=7 enzimas inactivos

Lisosomas secundarios pH=5 enzimas activos, gracias a una bomba de protones con gasto de energía.

Digestión celular. Endo y Exocitosis

Secreción

C. Endocitosis: Fagocitosis

Exositosis: Excreción

Heterofagia

B. Autofagia

Identifica:

Identifica los orgánulos y los procesos

representados

Digestión celular

1.Endocitosis. Vacuola fagocítica

2. Formación de Lisosomas primarios a partir del aparato de Golgi

3. Lisosoma secundario.

Digestión celular. Absorción de nutrientes

4 y 5. Cuerpos residuales

6 y 7. Excreción

SECRECIÓN

Núcleo: el ADN tiene la

información para la síntesis de proteínas

3 4

2

5

6

7 8

Identifica los procesos

Vacuolas

* Almacenaje de diversas sustancias (almidón, agua, sales, ´proteínas,…

Función de las vacuolas Vacuolas

Tipo de células

A

B

Célula animal. Las vacuolas son numerosas y pequeñas Célula vegetal Una vacuola de gran tamaño

Las vacuolas pulsátiles de protozoos son vacuolas especializadas en expulsar agua de la célula para

Peroxisomas

Enzimas:

peroxidasa

RH₂ + O₂ ▬▬▬▬▬► R + H₂O₂ catalasa

2 H₂O₂ ▬▬▬▬▬▬►2 H₂O + O₂

Función

Protección celular frente a peróxidos y moléculas oxidativas perjudiciales

Reacciones oxidativas que generan calor a partir de ácidos grasos

Degradación de aminoácidos en hongos y animales Origen

Endosimbiótico ?

Se pueden producir por:

-división de peroxisomas existentes

-a partir de vesículas del RE o de las mitocondrias

Contenido:

Más de 50

enzimas diferentes

Glioxisomas

Las enzimas se forman en polisomas del citosol y son transportadas a través de unas proteínas en su membrana denominadas peroxinas

En las semillas, su función es la de almacenar

Orgánulos Energéticos Semiautónomos

MITOCONDRIAS

CLOROPLASTOS

Energético En ellos se sintetiza ATP

Mitocondrias

RESPIRACIÓN CELULAR: proceso de obtención de energía a partir de la oxidación de moléculas orgánicas que se almacena en forma de ATP.

Función

1

2

3

4 5

6

Se desplazan por el citoplasma, asociadas a microtúbulos

Plastos

Cromoplastos:

Contienen

carotenoides que dan color a flores y frutos para atraer polinizadores o dispersadores de semillas.

Cloroplastos:

Contienen clorofila y otros pigmentos para la fotosíntesis

Leucoplastos:

Cloroplastos

FOTOSÍNTESIS:

partir de materia inorgánica con la energía de la luz del Sol

Cloroplastos al MO

Función

2 1

3

4

5

6

Mitocondrias y Cloroplastos

-

_{genoma propio circular, sin histonas (DNA )}

-

_{sintetizan sus ribosomas 70S como en las bacterias}

-

_{sintetizan algunas de sus propias proteínas}

-

_{se dividen por fisión}

-

_{MPI similar membrana de procariotas.}

•

Hipótesis Endosimbiótica (Lynn Margulis)

Evolución a partir de bacterias aerobias o fotosintéticas incorporadas por otras células procariotas de mayor tamaño (que ya contenían mitocondrias):

Origen

El Núcleo

* Contiene la información

hereditaria

* Controla y dirige toda la

actividad celular

1. Envoltura nuclear

2. Ribosomas

3. Poros nucleares

4. Nucleolo

5. Cromatina (niveles de condensación)

6. Núcleo

7. RE rugoso

El núcleo

1

2 7

3

4

5

Vídeo sobre la célula

The inner life of a cell