OrganizacióN Celular De Los Seres Vivos 2008 9
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Este documento trata sobre la organización celular de los seres vivos. Explica que todos los seres vivos están formados por células, las cuales son la unidad básica de estructura y función. Describe los diferentes tipos de células, como las procariotas, eucariotas, animales y vegetales, y sus principales organelos y funciones. También aborda temas como la teoría celular, la nutrición celular, la obtención de energía a través de la respiración y fermentación, y la evolución de las cé
OrganizacióN Celular De Los Seres Vivos 2008 9
- 1. UNIDAD 2: ORGANIZACIÓN CELULAR DE LOS SERES VIVOS * La teoría celular * El microscopio electrónico * Tipos de organización celular * La célula animal * La célula vegetal * La célula como unidad funcional * Tipos de nutrición celular * Obtención de energía * De las células procarióticas a las eucarióticas * ¿Son los virus células?
- 2. LA TEORÍA CELULAR Que provienen de la división de una célula preexistente CÉLULASLos SERES VIVOS están formados por: SIGLO XVII 1632-1723 Anton van leeuwenhoek. Construyó el primer microscopio óptico y realiza las primeras observaciones. 1635-1702 Robert Hooke. Describe una lámina de corcho y utiliza por primera vez el término célula para referirse a las celdillas que observa.
- 3. LA TEORÍA CELULAR ENUNCIADOS DE LA TEORÍA CELULAR SIGLO XIX J. M. Schleiden, T. Schwann y R. Virchow 1.- Todos los organismos se encuentran formados por una o más células. 2.- La célula es la unidad anatómica y fisiológica de los seres vivos. 3.- Toda célula procede por división de otra ya existente. 4.- El material hereditario conteniendo las características genéticas de una célula pasa de la célula madre a la hija. SIGLO XX 1933 Santiago Ramón y Cajal Demuestra definitivamente la individualidad celular en el tejido nervioso concediendo validez universal a la teoría celular.
- 4. EL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO Cátodo Ánodo Lente condensadora Lente objetivo Lupa de aumento de la panalla visual Lente de proyección Brazo de soporte de la muestra Pantalla visual Linfocito a MET Microscopio electrónico de transmisión
- 5. EL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO Microscopio electrónico de barrido Haz de electrones Deflector del haz Lente objetivo Brazo de soporte de la muestra Detector Pantalla fluorescente Generador de barrido Ameba a MEB
- 6. TIPOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR Organización celular EUCARIÓTICA PROCARIÓTICA El material genético se contiene en el núcleo Tiene en el citoplasma compartimientos rodeados por membranas Células de animales, plantas, hongos y protistas El material genético está en el citoplasma No tienen compartimentos Células de bacterias (moneras)
- 7. TIPOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR CÉLULA PROCARIÓTICA Escherichia coli (x61000) Plásmido s Pared celular Mesosomas Citoplasma Material genético Membrana plasmática Pared celular: Protege a la célula frente a la presión osmótica. Está formada de peptidoglucano Membrana plasmática: Limita y separa la célula del medio. Puede tener repliegues llamados mesosomas Material genético: Formado por una única molécula circular de ADN. Pueden contener plásmidos, pequeñas moléculas de ADN circular Citoplasma: Se forma por el citosol (agua con moléculas disueltas) y los ribosomas formados por ARN y proteínas que realizan la síntesis proteica Ribosomas
- 8. LA CÉLULA ANIMAL Centriolos Retículo endoplasmático rugoso (RER) Nucleolo Núcleo Lisosoma Mitocondria Retículo endoplasmático liso (REL) Aparato de Golgi Membrana plasmática Célula epitelial humana (x6400)
- 9. LA CÉLULA ANIMAL Membrana plasmática Membrana plasmática: Limita la célula del medio y controla el intercambio de sustancias. Se forma por una bicapa continua de lípidos intercalados con proteínas Citoesqueleto: Filamentos de proteínas que forman una red que da forma a la célula y es responsable de sus movimientos Centrosoma: Formado por dos estructuras cilíndricas huecas dispuestas perpendicularmente, llamadas centriolos. Se encarga de organizar al citoesqueleto Centriolos Retículo endoplasmático liso (REL): Formado por túbulos, sin ribosomas y se encarga de fabricar los lípidos de membrana Retículo endoplasmático liso (REL) Retículo endoplasmático rugoso (RER): Tiene sacos aplanados con su zona externa recubierta de ribosomas. Sintetiza proteínas, gracias a los ribosomas que traducen el ARN copiado del ADN nuclear Retículo endoplasmático rugoso (RER) Aparato de Golgi: Conjunto de sacos apilados (dictiosomas) rodeados de vesículas. Almacena sustancias para secretarlas o trasportarlas a otros orgánulos Aparato de Golgi Lisosomas: Vesículas que contienen enzimas digestivas fabricadas por el RER. Digieren macromoléculas transformándolas en moléculas sencillas Lisosoma Mitocondrias: Con forma cilíndrica. Tienen doble membrana, la interna tiene invaginaciones llamadas crestas y deja un espacio interior llamada matriz, que contiene ribosomas y pequeñas moléculas de ADN. Se encarga de la combustión de moléculas orgánicas Mitocondria Núcleo: Tiene una doble membrana con poros. Contiene la cromatina, fibrilla formadas por ADN y proteínas que cuando la célula se divide se condensan en cromosomas. También contiene nucleolos esferas granulares donde se forman los ribosomas Nucleolo Núcleo
- 10. LA CÉLULA VEGETAL Pared celular* Retículo endoplasmático Núcleo Mitocondria Gran vacuola* Membrana plasmática Cloroplasto* Las células vegetales carecen de centriolos y tienen algunos orgánulos exclusivos. Célula vegetal (x7700) * Estructuras y orgánulos exclusivos de células vegetales
- 11. LA CÉLULA VEGETAL Pared celular: Se sitúa exteriormente a la membrana, está formada de celulosa, protege y mantiene la forma de las células Pared celular* Vacuolas: Grandes vesículas rodeadas de membrana. Almacenan líquidos y mantienen la forma gracias a la turgencia. Gran vacuola* Cloroplastos: Tienen doble membrana que delimita el estroma, donde están unos sacos que contienen clorofila y se llaman tilacoides. Los tilacoides se apilan formando granas. Se encargan de realizar la fotosíntesis. Tienen moléculas de ADN y ribosomas Cloroplasto*
- 12. LA CÉLULA VEGETAL CÉLULA ANIMAL CÉLULA VEGETAL Sin pared celular Sin cloroplastos Vacuolas muchas y pequeñas Pared celular de celulosa Cloroplastos Vacuolas muy grandes Tiene centriolos Carece de centriolos CÉLULAVEGETAL CÉLULAANIMAL
- 13. LA CÉLULA COMO UNIDAD FUNCIONAL Las células son estructuras dinámicas que están cambiando continuamente El cambio es el resultado del METABOLISMO
- 14. LA CÉLULA COMO UNIDAD FUNCIONAL CÉLULAS REACCICONES QUÍMICASFuncionan por medio de METABOLISMO constituyen Catabolismo Anabolismo Moléculas complejas Moléculas simples ENERGÍA Moléculas simples Moléculas complejas ENERGÍA
- 15. LA CÉLULA COMO UNIDAD FUNCIONAL El metabolismo es el resultado de la interacción entre dos tipos de procesos: ANABOLISMO CATABOLISMO Construcción de los componentes celulares a partir de los nutrientes. Destrucción de compuestos químicos en componentes más sencillos liberando energía. ANABOLISMO CATABOLISMO Nutrientes Calor Trabajo Construcción y reparación de los constituyentes celulares Energía química Energía solar PANORAMA GENERAL DEL METABOLISMO
- 16. LA CÉLULA COMO UNIDAD FUNCIONAL ATP Adenosin trifosfato Actúa como intermediario entre las reacciones que producen energía y las que consumen energía Es un nucleótido formado por adenina, ribosa y tres fosfatos Los enlaces entre los fosfatos son enlaces de alta energía, inestables que liberan energía al ser hidrolizados
- 17. LA CÉLULA COMO UNIDAD FUNCIONAL La energía que se necesita para las reacciones endergónicas (anabolismo) se obtiene de la hidrólisis del ATP. Cuando las reacciones son exergónicas (catabolismo), la energía se emplea en la formación de ATP. ATP ADP Desfosforilación Fosforilación Además del ATP y el ADP también existen los nucleótidos de guanina GTP y GDP con función similar.
- 18. TIPOS DE NUTRICIÓN CELULAR Proceso de NUTRICIÓN Materia: para mantener y renovar sus estructuras, crecer y reproducirse Energía: para realizar sus actividades, moverse o intercambiar sustancias con el medio. Las CÉLULAS necesitan los nutrientes para: los obtienen por AUTÓTROFAHETERÓTROFA puede ser Producen materia orgánica rica en energía a partir de materia inorgánica Incorporan materia orgánica fabricada por otros seres vivos. Las moléculas complejas se hidrolizan hasta glucosa o ácidos grasos
- 19. TIPOS DE NUTRICIÓN CELULAR Fotosíntesis Proceso anabólico realizado por organismos autótrofos Membrana externa Tilacoides Membrana interna XH2 e - H2O 1 /2 O2 CO2 FASE OSCURA Estroma Materia orgánica Materia inorgánica (CO2, H2O y sales) Energía luminosa + O2+ Materia orgánica (grasas, azúcares, etc) FASE LUMINOSA FASE OSCURA •Ocurre en las membranas de los tilacoides. •Sólo se puede realizar en presencia de luz. •Se utiliza la energía de la luz solar para obtener ATP y átomos de hidrógeno que son captados por un aceptor final. •Se desprende oxígeno. Por ruptura del agua •Ocurre en el estroma del cloroplasto. •Puede realizarse en la oscuridad. •Depende del ATP y los hidrógenos obtenidos en la fase anterior. •Con estos productos se transforma CO2 en materia orgánica. ADP ATP e - Clorofila X (aceptor final) Es un proceso anabólico que ocurre en los cloroplastos y se divide en dos fases.
- 20. Combustible celular LA OBTENCIÓN DE ENERGÍA NUTRIENTES Una parte constituye El principal es GLUCOSA Sintetizando ATP Se oxida RESPIRACIÓN CELULAR FERMENTACIÓN Por medio de
- 21. LA OBTENCIÓN DE ENERGÍA Es un proceso catabólico que ocurre en las mitocondrias y se divide en tres fases. Espacio intermembrana Crestas mitocondriales Matríz mitocondrial Ciclo de Krebs Glucosa 6C 3C ADP + Pi ATP XH2 X H2O e- H+ e- e- H+ e- + ATP ADP H+ H+ H+ H+ + 2H+ 1 /2O2 O2 CITOSOL1 2 3e- C6H12O6 (glucosa) + O2 + ADP + Pi CO2 + H2O + ATP (energía útil) + calor1 En el citoplasma las glucosa (6C) se transforma en una molécula de 3C y se produce un poco de ATP 2 En la matriz mitocondrial se oxida la materia orgánica hasta CO2 por el ciclo de Krebs. Es un proceso aerobio 3 En la membrana interna la energía liberada en las oxidaciones anteriores se usa para fabricar ATP y el hidrógeno se une al oxígeno para formar agua RESPIRACIÓN CELULAR CO2
- 22. LA OBTENCIÓN DE ENERGÍA Es un proceso catabólico degrada compuestos y se obtiene ATP.FERMENTACIÓN Es un proceso anaerobio Los productos finales son orgánicos, etanol o ácido láctico Tiene menor rendimiento energético que la respiración Anaerobios estrictos: La única vía que tienen para producir energía es la fermentación Anaerobios facultativos: Vía alternativa que se emplea si no hay oxígeno
- 23. DE LAS CÉLULAS PROCARIÓTAS A LAS EUCARIÓTAS Estromatolitos (3.800 M.a.) Fauna Ediacara ORIGEN DE LA VIDA PRIMEROS PROTOCTISTAS PRIMERAS CÉLULAS EUCARIOTAS (2.000 M.a.) PRIMEROS ORGANISMOS PLURICELULARES (700 M.a.)
- 24. DE LAS CÉLULAS PROCARIÓTAS A LAS EUCARIÓTAS Aparición del primer ser vivo, hace unos 4.000 M.a. PROTOCÉLULA ORGANIZACÍON INTERNA MEMBRANA Debió poseer Para separarla del medio Para permitir su automantenimiento y reproducción Metabolismo Ácidos nucleicos Para lo que debía tener Muy rudimentario Capaces de autoreplicarse y de contener información para sintetizar enzimas
- 25. Huesped antecesor universal (urcariota) Células eucarióticas: plantas, algunos protistas Células eucarióticas: animales, hongos, algunos protistas Las bacterias se convierten en: Endosimbiosis ADN Bacterias fotosintéticas ancestrales Bacterias anaerobias peroxisomas mitocondrias ... se convierten en cloroplastos La teoría endosimbiótica de Lynn Margulis propone que las células eucarióticas se originaron a partir de una primitiva célula urcariota que en un momento determinado englobaría a otras células u organismos procarióticos, estableciéndose entre ambos una relación endosimbionte. DE LAS CÉLULAS PROCARIÓTAS A LAS EUCARIÓTAS Mitocondrias y cloroplastos poseen moléculas de ADN independientes del ADN nuclear y ribosomas
- 26. ¿SON LOS VIRUS CÉLULAS? VIRUS Son partículas de tamaño menor a las células Están formados por Ácido nucleico Puede ser ADN o ARN Cápsida Cubierta de proteínas que recubre al ácido nucleico, se forma por capsómeros Envoltura Rodea a la cápsida en algunos virus, es similar a las membranas celulares
- 27. ¿SON LOS VIRUS CÉLULAS? Tipo I Tipo VI ARN monocatenario ( + ) ARN bicatenario VIRUS GENOMA REPLICACIÓN Y TRANSCRIPCIÓN EJEMPLOS Retrovirus ARN (+) ARN (±) ARNm Transcripción inversa Transcripción ARN monocatenario ( + ) Bacteriófago MS2, polivirus Tipo III Tipo II Tipo V ARN monocatenario ( - ) ARN monocatenario ARN bicatenario Bacteriófago T4, poxvirus, herpesvirus Bacteriófago ΦX174 y M13 Reovirus, picornavirus Virus de la rabia Transcripción Síntesis Transcripción Uso directo ADN ARNm ADN ARNmADN ARN ARNm ARN (+) ARNm ARN (-) ARNm Transcripción Transcripción Tipo IV
- 28. ¿SON LOS VIRUS CÉLULAS? VIRUS Poseen información genética No tienen metabolismo propio Son parásitos intracelulares obligados
- 29. ¿SON LOS VIRUS CÉLULAS? Un bacteriófago es un virus, que parásita a bacterias, formado por ADN y una cápsida compleja. Genoma bacteriano Bacteriófago ADN Componentes víricos Ensamblaje de componentes víricosNuevos virus Lisis Bacteria