01- INTRODUCCIÓN NIVELES DE ORGANIZACIÓN CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS CÉLULAS.pdf
- 1. INTRODUCCIÓN NIVELES DE ORGANIZACIÓN CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS CÉLULAS Biología
- 2. BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR • Constituye el estudio del plan de organización unificado; es decir, es el análisis de las moléculas y de los componentes celulares con los que se construyen todas las formas de vida
- 3. LA CÉLULA • Es la unidad estructural y funcional fundamental de los seres vivos, así como el átomo es la unidad fundamental de las estructuras químicas. • Si por algún motivo se destruye la organización celular, la función de la célula también se ve alterada
- 4. MICROSCOPÍA
- 5. MICROSCOPÍA
- 6. MICROSCOPÍA
- 7. MICROSCOPÍA
- 8. NIVELES DE ORGANIZACIÓN RESOLUCIÓN Y LÍMITE DE RESOLUCIÓN • El ojo humano en su máximo poder resolutivo puede discriminar dos puntos separados por más de 0,1 mm (100 µm). La mayoría de las células son mucho más pequeñas que esto. • El poder resolutivo del microscopio óptico ronda los 0,2 µm (0,0002 mm). • La mayor parte de las subestructuras que miden entre 0,4 y 200 nm (0,0004 – 0,2 µm ) celulares son más pequeñas aún y requieren del microscopio electrónico, cuyo poder resolutivo es mayor aún.
- 9. INSTRUMENTOS DE BIOLOGÍA CELULAR
- 10. MICROSCOPÍA
- 16. FIJACIÓN • Proceso orientado a preservar la estructura y la composición química de las células, tejidos u organismos antes de su observación bajo un microscopio. • El objetivo principal de la fijación es detener los procesos biológicos que podrían alterar la estructura de la muestra, como la descomposición, la pérdida de forma y la degradación de las células y tejidos. • Se emplean diferentes sustancias fijadoras como: • Formaldehído 5% • Formol 10% • Glutaraldehído 2,5% (microscopía electrónica) • Alcohol • Acetona
- 17. INCLUSIÓN • Proceso que se utiliza para preparar muestras biológicas, como tejidos para su posterior corte y observación bajo un microscopio. Consiste en impregnar la muestra con un medio de inclusión que se solidifica para formar un bloque sólido que contiene la muestra. • Parafinado • Embebido en resina • Congelamiento con nitrógeno líquido • Glicerol o gelatina
- 18. CORTE • Realizado con una herramienta llamada micrótomo. • El mismo permite cortar secciones finas y uniformes de una muestra sólida para su observación bajo un microscopio.
- 19. COLORACIONES • Existen numerosas técnicas de coloración utilizadas en biología y histología para resaltar estructuras específicas en muestras biológicas, como células y tejidos. Algunas de las coloraciones más comunes incluyen: • Hematoxilina-eosina • Giemsa • PAS (Ácido periódico de Schiff) • Wright- Giemsa
- 20. TEORÍA CELULAR
- 21. CARACTERÍSTICAS DE LOS ORGANISMOS CELULARES
- 22. CARACTERÍSTICAS DE LOS ORGANISMOS CELULARES
- 23. CARACTERÍSTICAS DE LOS ORGANISMOS CELULARES
- 25. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS CÉLULAS • Es posible clasificar a las células en dos categorías reconocibles: procariotas y eucariotas. • La principal diferencia entra ambas es que las procariotas no poseen envoltura nuclear. • El cromosoma de las procariotas ocupa un espacio dentro de la célula denominado nucleoide y se halla en contacto directo con el resto del protoplasma. • Las eucariotas poseen un núcleo verdadero con una complicada envoltura nuclear
- 26. ORGANISMOS AUTÓTROFOS Y HETERÓTROFOS • Los organismos autótrofos aprovechan la energía de los fotones de la luz solar, atrapada por el pigmento llamado clorofila. Y se acumula en forma de energía química en los alimentos consumidos por otros organismos. • Los heterótrofos obtienen la energía de los hidratos de carbono, grasas y las proteínas sintetizadas por los organismos autótrofos, por un proceso denominado respiración aeróbica
- 28. PROCARIOTAS
- 29. PROCARIOTAS • Las principales características que distinguen a los procariotas (del griego pronúcleo) son: • El ADN no está dentro de una membrana y usualmente constituido por un cromosoma circular no asociado a histonas • Generalmente no contienen organelas rodeadas de membranas (mitocondrias, retículo endoplasmático, etc). Pueden poseer gránulos de inclusión. • Su pared celular contiene casi siempre un polisacárido complejo denominado peptidoglicano. • Se dividen comúnmente por fisión binaria, el ADN es copiado y distribuido a dos células. De este modo la división involucra pocas estructuras y procesos respecto a la división eucariota. • Las bacterias son microorganismos unicelulares con la capacidad de vivir libremente o en comunidades, que contienen la información genética y los sistemas productores de energía y biosintéticos necesarios para su crecimiento, así como para su desarrollo y reproducción existen excepciones como Chlamydia spp. y Rickettsia spp. que se comportan como parásitos intracelulares obligados. • Se dividen por fisión binaria (de una célula madre se forman dos células descendientes).
- 30. PROCARIOTAS Las estructuras de las bacterias se pueden clasificar en esenciales y no esenciales: • Estructuras esenciales: • I. Pared celular: Forma parte de las envolturas de la bacteria, ubicada por fuera de la membrana citoplasmática.Todas las bacterias la presentan con excepción de Mycoplasma spp. Funciona como un exoesqueleto que mantiene la forma, la protege de las diferencias de presión osmótica evitando que la misma estalle. • II. Membrana citoplasmática: Está compuesta de proteínas y fosfolípidos formando una verdadera estructura de membrana, semipermeable. • III. Genóforo: Está constituido por material genético (ADN) dispuesto en un único cromosoma que mide aproximadamente 1 mm. de longitud cuando está desenrollado. • IV. Ribosomas: Son estructuras constituidas por ARN que poseen una constante de sedimentación de 70S (subunidades de 50S y 30S) Son el sitio de síntesis de proteínas bacterianas. • V. Mesosomas: Son invaginaciones de la membrana citoplasmática.
- 31. PROCARIOTAS Las estructuras de las bacterias se pueden clasificar en esenciales y no esenciales: • Estructuras no esenciales o accesorias: • I. Cápsula: Es una envoltura externa compuesta por mucopolisacáridos. Importante factor de virulencia debido a su capacidad antifagocitaria. • II. Flagelos: Son apéndices filiformes de naturaleza proteica (flagelina). Confieren movilidad a las bacterias. • III. Pili (Pili comunes y Pili sexuales): Son estructuras de superficie, más cortas y finas que los flagelos, también constituidas por sustancias proteicas (pilina). Los comunes intervienen en la adherencia bacteriana. Los pili sexuales intervienen en la transferencia de material genético de una bacteria a otra mediante un mecanismo conocido como conjugación. • IV. Inclusiones citoplasmáticas: Representan reservas de nutrientes consistentes en proteínas, polisacáridos y/o lípidos. • V. Plásmidos: Son fragmentos de ADN (material genético) extracromosómico. Pueden transmitirse de una bacteria a otra por conjugación a través de los pili sexuales. • VI. Esporas: Son una forma de resistencia bacteriana ante situaciones adversas: desecación, agentes físicos (frío o calor), agentes químicos y deficiencias nutricionales. Pueden germinar en condiciones medioambientales favorables para transformarse nuevamente en célula vegetativa.
- 32. PILI SEXUAL (CONJUGACIÓN) • La conjugación bacteriana es proceso de transferencia génetica en que el ADN tranferido se encuentra codificado en un plámido (ADN extracromosómico). • El plásmido es transferido de la célula dadora (macho) a través de su pili sexual a la célula receptora (hembra).
- 33. TRANSFORMACIÓN • Es el ingreso de moléculas de ADN exógeno y desnudo a una célula bacteriana. No requiere contacto célula a célula. Este ADN exógeno es asimilado al cromosoma bacteriano a través de eventos de recombinación.
- 34. MYCOPLASMA • Bacterias sin pared celular. • Parásitos intracelulares • Patógenos • Resistentes a antibióticos betalactámicos (atacan la síntesis de la pared).
- 35. RICKETTSIAS • Cocabacilos Gram (-) • Intracelulares con sistema energético propio. • Provocan enfermedades como el tifus.
- 36. VIRUS • No son considerados células verdaderas. • Dependen de la maquinaria de células huéspedes. • Pueden ser virus envueltos o desnudos. • Fuera de la célula son metabólicamente inactivos. • Su tamaño oscila entre 30 y 300 nm. • Presentan una cápside formada por unidades proteicas llamadas capsómeros. • Su material genético puede estar formado de ADN o ARN.
- 37. VIRUS
- 38. BACTERIÓFAGOS • Transducción: • Los genes bacterianos son llevados de una célula donante a otra receptora mediante un bacteriófago, que es un virus parásito de la célula bacteriana. No requiere contacto célula a célula. • Según las características del ciclo de replicación los bacteriófagos pueden ser clasificados en: • Bacteriófagos virulentos: ciclos líticos con lisis celular y liberación de partículas virales. • Bacteriófagos temperados: ciclos lisogénicos sin lisis celular con integración del ADN viral al de la célula huésped.
- 39. CICLO LÍTICO Fases: • Fijación: el virus se une a la célula. • Inyección: ingresa el ácido nucleico. • Multiplicación: síntesis de ácidos nucleicos y proteínas virales. • Ensamblaje: se unen los capsómeros para formar la cápside. • Lisis: conlleva a la muerte celular.
- 40. CICLO LISOGÉNICO • Adsorción e Inyección del ADNViral: El virus se une a la superficie de la célula bacteriana hospedadora y libera su material genético (ADN o ARN) en el interior de la célula. • Integración del ADNViral: El material genético viral se integra en el genoma de la célula bacteriana. Este proceso es llevado a cabo por enzimas específicas del virus que se encargan de cortar y pegar el ADN viral en el ADN bacteriano. • Estado de Latencia o Profago: El ADN viral integrado se llama profago. En este estado, el ADN viral permanece inactivo y se replica junto con el ADN de la célula hospedadora durante las divisiones celulares. • Reactivación: En ciertas circunstancias, como el estrés ambiental o señales específicas, el profago puede reactivarse, desencadenando la transición al ciclo lítico. Durante la reactivación, el ADN viral se separa del genoma bacteriano y se reanuda la síntesis de componentes virales.
- 41. EUCARIOTAS
- 42. ORGANIZACIÓN GENERAL DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS • En una célula interfásica el núcleo constituye un compartimiento separado, limitado por la envoltura nuclear • El citoplasma se halla rodeado por una membrana plasmática.
- 43. LA CÉLULA SE HALLA DIVIDIDA EN NUMEROSOS COMPARTIMENTOS • El ME revela que la célula se divide en numerosos compartimentos rodeados por membranas propias, excepto el citosol, que está envuelto por la membrana plasmática
- 44. COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS
- 45. LÍPIDOS • Los lípidos son un grupo de moléculas caracterizadas por ser insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos. • Esto se debe a que poseen largas cadenas hidrocarbonadas alifáticas o anillos bencénicos, que son estructuras no polares. • En algunos lípidos esas cadenas pueden estar ligadas a un grupo polar que les permite unirse al agua.
- 47. TRIACILGLICEROLES (TRIGLICÉRIDOS) • Son triésteres de ácidos grasos con glicerol. • Cada ácido graso se compone de una larga cadena hidrocarbonada. • Su mayor función es como reserva de energía para el organismo. • Sus ácidos grasos liberan gran cantidad de energía cuando son oxidados
- 48. FOSFOLÍPIDOS Existen de dos tipos: • Glicerofosfolípidos: • Tienen dos ácidos grasos unidos a una molécula de glicerol, ya que el tercer grupo hidroxilo se halla esterificado con un fosfato. • La combinación se conoce como ácido fosfatídico, constituido como la estructura básica. • El segundo alcohol puede ser etanolamina (fosfatidiletanolamina, PE), serina (fosfatidilserina PS), colina (fosfatidilcolina, PC) o inositol (fosfatidilinositol, PI). • Por otra parte en la membrana interna de las mitocondrias existe un glicerofosfolípido doble denominado difosfatidilglicerlo, llamado comunmente cardiolipina. • Esfingolípidos: • El encontrado en la célula es la esfingomielina.
- 49. DIFERENCIAS ENTRE LA COMPOSICIÓN LIPÍDICA DE LAS DISTINTAS MEMBRANAS
- 50. GLICOLÍPIDOS • Se clasifican en: • Cerebrósidos: formados por unión de una glucosa o una galactosa con la ceramida. • Gangliósidos: similar a la de los cerebrósidos, pero el hidrato de carbono es un oligosacárido de ácido siálicos.
- 51. ESTEROIDES • Son lípidos que derivan de un compuesto denominado ciclopentanoperhidrofenantreno. Uno de los más difundidos es el colesterol, el cual se encuentra en las membranas y en otras partes de la célula y fuera de ella. • Los principales esteroides en el organismo son hormonas sexuales ( estrógenos, progesterona, testosterona), hormonas suprarrenales ( cortisol, aldosterona), vitmanina D y ácidos biliares.
- 52. POLIPRENOIDES • Derivan del hidrocarburo isopreno: • Destacan como ejemplos el dolicol fosfato de la membrana del RE y la ubiquinona, una molécula de la membrana mitocondrial interna.
- 53. PROTEÍNAS • Son cadenas de aminoácidos. • Existen 20 tipos de aminoácidos • La unión entre los aminoácidos se conoce como enlace peptídico. • Existe proteínas conjugadas, unidas a porciones no proteicas (grupos prostéticos). Estas pueden ser glicoproteínas, nucleoproteínas, lipoproteínas. • Tienen cuatro estructuras: • Primaria: secuencia de aminoácidos • Secundaria: alfa-hélices y beta-láminas • Terciaria: plegamientos más complejos de las estructuras secundarias. • Cuaternaria: uniones entre cadenas polipeptídicas distintas
- 54. ENZIMAS • Las enzimas son catalizadores biológicos, que aceleran las reacciones químicas necesarias para la vida en la célula. • Funcionan en ciertos rangos de pH y temperatura y reguladas por modificaciones químicas, reversibles o irreversibles y compartimentalización.
- 57. ÁCIDOS NUCLEICOS • Son macromoléculas de enorme importancia biológica. • Existen de dos tipos: • ADN, ácido desoxirribonucleicos • ARN, ácido ribonucleico • Constituyen un lenguaje de transmisión de información biológica. Herencia y expresión de genes.