Las células y los seres vivos más sencillos

Las células y los seres
vivos más sencillos
Cells and the simplest living
beings
Ciencias Naturales
1º de ESO
Profesor: Francisco J. Barba Regidor
Curs0: 2009-10
LOS SERES VIVOS ESTÁN HECHOS POR CÉLULAS
Además de su composición
química, todos los seres vivos
presentan una característica
común: todos están hechos
por células.
La célula es la menor unidad
de vida: las células pueden
nutrirse, ineteractuar con el
medio y reproducirse por sí
mismas.
Son además de tamaño
microscópico.
Células en plantas
Células en animales
El descubrimiento de los
microorganismos (1)
En 1665, Robert Hooke usó
un sencillo microscopio
para observar una lámina
delgada de corcho.
Describió la imagen como
un panal de abejas y
denominó las cavidades
como pequeñas “celdas”
(“cells”) o células: este es
el nombre dado al
constituyente básico de los
seres vivos.
El descubrimiento de los
microorganismos (2)
Antony van Leeuwenhoek (1674),
que había aprendido a pulir lentes,
fabricó sencillos microscopios (a la
derecha), y empezó a observar con
ellos.
Parece que se inspiró en el libro
ilustrado de Robert Hooke,
Micrographia, y realizó sus propias
observaciones con el microscopio, lo
que le hizo muy popular.
Cells as living beings (1)
All living beings, even the very simplest, do three basic things:
1. Feed. They acquire the substances
that they need in order to live. These
substances are oxygen, water, food,
and so on.
2. Interact. They are aware of their
surroundings and of their own bodies
and react to different circumstances.
3. Reproduce. They produce other
identical creatures in order to ensure
the survival of their own species.
Las células, seres vivos (2)
Se alimentan...
Las células pueden ser:
• Autótrofas: Algunas células
pueden fabricar su propio
alimento: fotosíntesis, como
sucede en las células
vegetales.
• Heterótrofas: Otras células
necesitan tomar su alimento
previamente fabricado por
otros organismos.
Las células, seres vivos (3)
Interactúan...
La célula puede
moverse hacia la luz,
mostrando que es
capaz de percibir y
reaccionar a los
cambios en su entorno
(estímulo-respuesta).
Las células, seres vivos (4)
Se reproducen...
Las células se
pueden
reproducir:
• por medio de
simple división
(figura).
• por medio de
división múltiple.
Las células en los seres humanos (1)
tejidos
células
moléculas
órganos
Seres
humanos
http://www.medgadget.com/archives/img/354416.jpg
Las
células en
los seres
humanos
(2)
Los seres
humanos
también están
hechos por
células...
Hay dos tipos de células
Las células pueden ser de dos tipos, dependiendo de si tienen
o no núcleo:
Eucariotas: Todas tienen núcleo.
Las algas, los protozoos, los
hongos y las plantas superiores
tienen células eucariotas
Procariotas: Ninguna tiene
núcleo. Son células mucho más
sencillas y se encuentran en las
bacterias y en organismos
similares.
ANIMAL CELLS
PLANT CELLS (1)
PLANT
CELLS
(2)
Name the
numbered
organelles,
please...
1:
2:
3:
5:
7:
4:
6:
Comparación
entre célula
animal y célula
vegetal
Células
procariotas:
bacterias y
cianofitas
La membrana plasmática
Plasma membrane
Lípido/Lipid
Proteínas porosas selectivamente permeables/
Selectively Permeable Protein Pores
Mitocondria/Mitochondria
La respiración celular ocurre
dentro de las mitocondrias/
Cell respiration occurs within the
mitochondria.
Cloroplastos/
Chloroplasts
La fotosíntesis ocurre dentro
de los cloroplastos/
Photosynthesis occurs within
the chloroplasts.
Mitochondria
and
Chloroplast:
Comparison
Ribosomas/Ribosomes
Las proteínas son
sintetizadas dentro de los
ribosomas/
Proteines are synthetized
within the ribosomes.
Endomembranas/Endomembranes
Retículo endoplasmático/
Endoplasmic reticule (1)
Retículo endoplasmático/
Endoplasmic reticule (2)
¿Cuál es su función?/
Which is it function?
Aparto de Golgi/
Golgi body
¿Cuál es su función?/
Which is it function?
Centrosoma: los centriolos/
Centrosome: the centrioles
Vacuolas/Vacuoles
Vacuolas en células vegetales/
Vacuolas en células animales/
Vacuoles in plant cells
Vacuoles in human cells
Núcleo/Nucleus
Del núcleo a los cromosomas/
From the nucleus to the chromosomes
Cromosomas/
Chromosomes
Cromosomas
humanos/
Human
Chromosomes
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DNA
cell membrane
nucleus
cell wall
chloroplasts
chlorophyll
cytoplasm
MICROORGANISMOS
Hay organismos muy
diferentes: tanto
unicelulares como
multicelulares (protozoos
y algas, p.ej.), tanto
eucariotas como
procariotas (bacterias,
p.ej.).
Los primeros seres vivos
sobre la Tierra –hace más
de 3.500 m.a.- fueron
probablemente bacterias.
Paramecium: un
organismo unicelular
microscópico y
eucariota.
Rodophyta: un
organismo
multicelular y
macroscópico .
Escherichia coli:
un microorganismo
unicelular y
procariota.
EL TAMAÑO DE LOS SERES VIVOS
Son también diferentes en tamaño y forma:
Optic microscopy
electronic microscopy
Phage T2
Plant and
animal cells
Atoms
Chloroplasts
Little
mollecules
Most of the
bacteria
MONERAS/MONERA
Son organismos unicelulares/
They are unicellular organisms.
Las células de estos organismos son
procarióticas (no tienen núcleo)/
The cells of these creatures are
procariotic (there are not a nucleus
inside them).
Este grupo incluye /This group includes:
1. Bacterias/Bacteria
2. Cianobacterias, que son casi
idénticas a las bacterias, aunque
son autótrofas/Cyan bacteria,
which are almost the same as
bacteria and are characterised by
the fact that they are autotrophic.
BACTERIAS/BACTERIA (1)
Las bacterias no pueden ser
vistas a simple vista: son
microscópicas (el tamaño es
de alrededor de un
micrómetro –una milésima de
milímetro-).
Viven en cualquier parte,
tanto en ambientes acuosos
como en el suelo, el aire o
dentro de los organismos
superiores.
A pesar de su tamaño, son
los seres vivos más
resistentes de todo el planeta.
Picture from:
http://www.sph.emory.edu/student/isahhr/whatsin
arxbag/bacteria%20color.htm
BACTERIAS: TIPOS/
BACTERIA: TYPES (2)
Aunque son muy diferentes en tamaño, las más fácilmente
identificables son:/
Although bacteria are very different in shape, some of the most easily
identifiable are:
1. Formas frecuentes/
1
Common Shapes:
• Esferas/spheres - (cocos/cocci, 1).
• Bastoncillos/rods - (bacilos/bacilli,
2).
• Espirales/spirals 3
(espirilios/spirilla, 3).
2. Formas intermedias/Intermediate
Shapes:
• Bastones cortos/short rods (cocobacilos/coccobacilli).
• Comas/commas - (vibrios/vibrii, 4).
2
4
BACTERIA (3): ANATOMY
BACTERIAS (4): NUTRICIÓN
Las bacterias tienen una variada alimentación:
1. La mayoría de las bacterias son:
heterótrofas (heterotrophic) (figs. 1, 2),
alimentándose de materia orgánica que
encuentran en su entorno inmediato.
Algunas son parásitas (parasites),
simbióticas (symbionts) (fig. 1 -E. Coli-), o
descomponedoras (decomposers) o
saprofíticas (saprophytes) (fig 2 –bacterias
del suelo-).
2. Algunas son autótrofas (autotrophic):
Nitrobacter sp. (fig. 3), tiene un pigmento
similar a la clorofila y por ello son capaces
de fabricar su propio alimento. No obstante,
la manera de hacerlo es muy diferente.
1
2
3
BACTERIAS (5):
REPRODUCCIÓN
Las bacterias se reproducen por simple
bipartición o fisión binaria (bipartition). El
proceso comienza realizando dos copias del
material que controla sus funciones. Así, cada
célula hija puede recibir una copia de este
material.
Imagen tomada de:
http://student.britannica.com/
Si las condiciones ambientales no son favorables,
las bacterias se transforman en esporas
resistentes (resistence spores). Para ello, se
rodean de una cubierta y se convierte en un estado
letárgico, reduciendo sus funciones vitales.
Las esporas se pueden diseminar en el aire en un
amplio espectro de temperaturas y de humedad.
PROTOCTISTAS
1A
1B
Este grupo incluye organismos
eucariotas con una estructura
sencilla –carecen de tejidos-.
1. Protozoos (protozoa),
que son seres
unicelulares;
2B
2A
2. Algas (algae), que
pueden ser tanto
organismos unicelulares Clave.
Clave 1, Protozoos: A, Paramecium; B,
como multicelulares. En
Fusulínido (protozoo fósil). 2, Algas: A,
Melosira (alga verde); B, Alga verde
este último caso no tienen
macroscópica tropical.
tejidos.
PROTOZOOS (1)
1. Son unicelulares.
2. Son eucariotas.
3. Son heterótrofos.
4. Necesitan agua para vivir.
5. Viven tanto en ambientes de agua salada como dulce y constituyen
una parte del zooplancton (zooplankton).
6. Algunos son parásitos y producen enfermedades (illness).
7. Son mayores que las bacterias.
8. Amoeba, Paramecium, Trypanosoma, Plasmodium, Stentor, Vorticella,
Volvox, etc., son protozoos.
PROTOZOOS (2)
Trypanosoma
brucei
Hay cuatro grupos. Se clasifican por el modo
de moverse:
• Flagelados. Usan un flagelo para
moverse. Algunos son parásitos.
Ejemplo: Trypanosoma, que transmite
la enfermedad del sueño.
• Ciliados. Usan cilios para moverse.
Stentor
Algunos son parásitos también.
Vorticella
Paramecium, Stentor y Vorticella son
ejemplos.
Amoeba proteus
• Rizópodos. Usan pseudópodos para
moverse. Los hay parásitos y no
parásitos. Amoeba proteus es un
ejemplo.
• Esporozoos. No se mueven. Todos
son parásitos. Plasmodium es un
ejemplo: causa la malaria.
Plasmodium
ALGAS (1)
Las algas están
construidas de una
manera muy
sencilla. Son
organismos
unicelulares o
multicelulares que
generalmente
carecen de tejidos
vasculares, y no
muestran el alto
nivel de
diferenciación de
órganos del más
complejo del
conjunto de las
plantas.
Beard Algae
ALGAS (2)
Synura
Spirogyra
Laminaria
Rhodophyta
Brush Algae
Asterionella
ALGAS (3)
Las algas
tienen
estructuras
reproductoras
desnudas. Esto
significa que
no tienen
grupos de
células
protectoras
rodeando las
estructuras
reproductoras.
Volvox
ALGAS (4)
Algunas viven en aguas saladas o
dulces, pero otras viven en troncos
de plantas o rocas.
Diatomea Algunas algas unicelulares, como las
diatomeas, flotan en el agua
formando el fitoplancton
(phytoplankton), y son alimento para
los animales marinos.
Las algas proveen también alimento
a los seres humanos, por ejemplo, los
helados están hechos de algas.
Los usos industriales incluyen
medicinas, biodiesel y fertilizantes.
ALGAS (5)
La mayoría de las
algas son
fotoautótrofas,
lo que significa
que pueden
fabricar su propio
alimento por
medio de la
fotosíntesis, para
lo cual se sirve
de la luz solar,
agua y dióxido de
carbono.
ALGAS (6)
Junto con las
plantas, las algas
contienen
clorofila
(chlorophylla), así
com o otros
pigmentos
fotosintéticos. Esto
es así, incluso
cuando no todas
las algas
pertenecen
estrictamente al
reino de las
plantas.
Clasificación:
ALGAE (7)
Se consideran tres grupos principales:
1. Algas verdes (green algae).
Habitan en la superficie de aguas
saladas y dulces. Euglena y Ulva
son dos ejemplos.
Lilva sp.
Fucus vesiculosus
2. Algas pardas (Brown algae). Viven
en ambientes marinos, en costas
rocosas y en la superficie del agua.
Ejemplos: Diatomea, Sargazos.
3. Algas rojas (Red algae). Viven en
cálidas aguas profundas oceánicas.
Ejemplo: Coralina.
Botryocladia
LOS MICROORGANISMOS EN
SU AMBIENTE
Los microbios en la Biosfera
1. Microorganismos parásitos. Producen diferentes
enfermedades.
2. Microorganismos beneficiosos –incluso, necesarios-. Su
presencia ayuda a la biosfera mediante:
a) Microorganismos fotosintetizadores. Es el caso del
plancton y de las cianobacterias. Son, directa o
indirectamente la fuente de alimento para animales
acuáticos.
b) Microorganismos descomponedores. Contribuyen al
reciclado de la materia.
VIRUS (1)
Un virus es una particular microscópica (con tamaño de 20-300 nm) que pueden
infectar células de un organismo biológico. Los virus se pueden multiplicar por
infección de una célula huésped. Por tanto, no pueden reproducirse por sí mismos.
¿Cómo son los virus?
En el nivel más básico, consisten en material genético dentro de una proteína
protectora llamada cápsida (capsid). Infectan una gran variedad de organismos:
tanto eucariotas (animales, plantas, protistas, y hongos) como procariotas (bacterias
y arqueobacterias). Un virus que infecta a una bacteria se denomina bacteriófago
(bacteriophage), o más generalmente, fago.
Los virus originan numerosas enfermedades en el hombre, como el SIDA (AIDS), la
gripe (influenza) y la rabia (rabies). La terapia es difícil en enfermedades víricas
pues los antibióticos no tienen efecto sobre ellos y se conocen pocas drogas
antivirales. La mejor manera de prevenir enfermedades virales son las vacunas, que
producen inmunidad (immunity).
Se ha discutido si los virus son o no organismos. La mayoría de los virólogos no los
consideran como seres vivos, ya que no reúnen todas las condiciones que
generalmente se exigen para la definición de vida.
VIRUSES (2)
Marburg virions
Ebola Virus
Influenza Virus
Bacteriophague
Polio Virus
VIRUSES (3)
Virus infection process:
VIRUSES (4): RELATIVE SCALE
UTILIDAD DE LOS MICROBIOS
Los microbios viven en cualquier lugar, incluso en cualquier
organismo. A menudo no son un problema para nuestra
salud.
1
Algunos microorganismos son beneficiosos; es el caso de las
bacterias que viven en nuestro intestino (fig. 1: Escherichia
coli): producen vitaminas útiles para nuestra vida.
Hemos aprendido a usas microbios en diferentes actividades:
2
1. En la industria alimentaria. Hay microorganismos
que transforman diferentes compuestos para
producir yogur, queso, pan, vino, cerveza (fig. 2:
Saccharomyces cerevesiae).
2. En la industria farmacéutica, produciendo
antibióticos y muchos otros productos para la lucha
contra algunas enfermedades (fig 3: esporas de
Penicillium sp).
3
LOS MICROBIOS DAÑINOS (1)
Los microbios parásitos viven a expensas de otro
organismo al que producen un gran daño: este daño es
frecuentemente una enfermedad (illness). En este caso,
podemos decir que estos microorganismos son
patógenos (pathogenic).
Para causar enfermedades, los microbios entran en el
organismo por medio de un contagio (contagion) desde
un enfermo (sick) a una persona sana (healthy person).
Una herida (wound) puede ser una puerta abierta a la
entrada de los microbios patógenos (pathogenic
microbes; ver imágenes a la derecha). En la zona herida,
los glóbulos blancos (white corpuscles) atacan a las
bacterias para defender el organismo. Si esta defensa es
sobrepasada, los microbios pueden dispersarse
causando una infección generalizada (generalized
infection).
LOS MICROBIOS
DAÑINOS (2)
El contagio puede producirse de muchas
maneras diferentes.
Una vez que se ha producido la infección,
aparecen los síntomas (symptoms) como
efecto de que la enfermedad está presente en
el cuerpo.
En cualquier caso, cada enfermedad tiene sus
propios vectores (vectors),p.ej., los agentes
que la transmiten; es el caso de Anopheles,
un mosquito que puede transmitir el protozoo
Plasmodium, causante de la malaria.
The skin, the respiratory or digestive systems,
the sexual contact, etc., can be the natural
ways of contagion in many circumstances.
LOS MICROBIOS DAÑINOS (3)
Las bacterias producen dos tipos de daño diferentes:
1. Matando directamente las células o envenenándolas con substancias
tóxicas (toxinas): es el caso de la bacteria del tétanos (tetanus bacteria).
2. Por medio de una enorme proliferación en el organismo, que sufre muchas
perturbaciones en los órganos. Es el caso de la bacteria de la pneumonia.
Bacterias que
producen
enfermedades/
Bacteria
producing ilness
ILLNESS
BACTERIA
SYMPTOMS
Cholera
Cholera Vibrium
Nausea, diarrhoea, stomach
ache.
Tuberculosis
Koch Bacillum
Cough, bloody sputi, fever.
Tetanus
Tetanus Bacillum
Headache, fever, spasms,
muscular stiffness,
Meningitis
Meningococci
Headache, vomiting, neck
stiffness.
Pneumonia
Pneumococci
Chestache, fever, cough.
Food poisoning
Salmonella
Nausea, diarrhoea, stomach
ache.