Organización celular - ies "poeta claudio rodríguez"

ORGANIZACIÓN CELULAR
CONTENIDOS
LOG
O
Teoría celular
Modelos de organización
Teoría endosimbiótica
HISTORIA DE LA TEORÍA CELULAR
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.
SIGLO XIX
J. M. Schleiden, T. Schwann y R. Virchow
ENUNCIADOS DE LA TEORÍA CELULAR
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.
TEORÍA CELULAR
(Schleiden & Schwann, 1839)
La célula es la unidad:
Vital
Es el ser vivo más pequeño.
Anatómica o
estructural
Todos los organismos están compuestos por una o
más células.
Funcional o
fisiológica
Cada célula tiene su propia actividad vital.
Las funciones del org. son el resultado de las
funciones de sus células. Las reacciones químicas
del metabolismo tienen lugar en sus células.
Genética o
reproductora
Toda célula procede de otra célula. La información
genética se transmite de una generación a la sig.
TEORÍA CELULAR
+ meiosis
La membrana plasmática tiene
receptores de mensajeros químicos
(hormonas, neurotransmisores)
FUNCIÓN DE NUTRICIÓN
Clasificación de las células, según la forma de obtener energía:
AUTÓTROFAS
Fotoautótrofas (autótrofas fotosintéticas)
- Algunas procariotas (cianobacterias)
- Algunos protistas (eucariotas) (algas unicelulares)
- Vegetales → cloroplastos → fotosíntesis
Quimiolitótrofas (autótrofas quimiosintéticas)
Procariotas que oxidan moléculas inorgánicas
(tienen importancia en los ciclos biogeoquímicos)
HETERÓTROFAS (quimiorganotrofas)
Oxidan moléculas orgánicas por medio
del llamado metabolismo oxidativo
Fermentación
Respiración celular
ORGANISMOS PLURICELULARES
El desarrollo de un organismo pluricelular está determinado por la
división, el crecimiento y la diferenciación celular.
TEJIDOS
Estirpe celular
ÓRGANOS
Célula progenitora
primaria
Sistemas
Neurona
Oligodendrocito
Astrocito
La diferenciación celular genera
tipos celulares distintos, con
funciones diferentes.
Aparatos
El control y el desarrollo del nº de
células se realiza mediante la muerte
celular programada (→ apoptosis).
DIFERENCIACIÓN CELULAR EN TEJIDOS
FORMA DE LAS CÉLULAS DE LOS DIFERENTES TEJIDOS
- redondeada
- elíptica
- fusiforme
- aplanada
- prismática
- estrellada,...
La forma guarda relación
con la función que realiza.
La forma depende de:
- la estirpe celular
- su edad
- su momento funcional.
Hay células con paredes rígidas:
- Las bacterias tienen unan pared de mureína.
- Las células vegetales tienen una pared de celulosa.
FORMA DE LAS CÉLULAS
TEJIDOS ANIMALES
TEJIDO EPITELIAL
TEJIDOS CONJUNTIVOS
TEJIDO MUSCULAR
TEJIDO NERVIOSO
Al analizar los diferentes tejidos animales se puede observar la diversidad
morfológica que presentan sus células.
TEJIDOS VEGETALES
TEJIDOS PARENQUIMÁTICOS
TEJIDOS CONDUCTORES
TEJIDOS SECRETORES
Las células vegetales presentan una menor diversidad morfológica que las animales
debido a la presencia de la pared celular que las rodea. Presentan formas cúbicas,
prismáticas, poliédricas, redondeadas, semilunares o alargadas.
TAMAÑO DE LAS CÉLULAS
Unidades de medida:
De longitud:
1 μ = 10-6 m = 10-3 mm
1 nm = 10-9 m = 10-3 μ
1 Å = 10-10 m = 10-1 nm = 10-4 μ
De masa:
1 pg = 10-12 g (orgánulos)
1 dalton (Pm) = 1,66·10-24 g (moléculas)
S (svedberg) = unidad de la velocidad de sedimentación
centrífuga.
TAMAÑO DE LAS CÉLULAS
Bacteria
Linfocito
Ameba
Célula
intestinal
Célula nerviosa
de jirafa
Yema de
huevo de
avestruz
TAMAÑO DE LAS CÉLULAS
La acetabularia
es una célula de
hasta 10 cm.
ORGANIZACIÓN ACELULAR: LOS VIRUS
VIRUS BACTERIÓFAGO
Cápsida proteica
Cabeza
ADN
Cuello
Proteínas
internas
Cola
Fibras
caudales
Placa
basal
Espinas
VIRUS BACTERIÓFAGO
VIRUS CON ENVOLTURA
Ácido nucleico (ADN o ARN)
Cápsida proteica
Envoltura
membranosa
EJEMPLO DE VIRUS
FISIOLOGÍA DE LOS VIRUS
Virus del herpes
Virus del mosaico del tabaco
ORGANIZACIÓN CELULAR. ESTRUCTURA BÁSICA de las CÉLULAS
Membrana plasmática
Citosol = hialoplasma
Citoplasma
Morfoplasma
orgánulos
Sin envoltura
estructura procariota
Material genético
(ADN)
núcloide
Con envoltura
estructura eucariota
núcleo
Procariota
Eucariota
TIPOS DE ORGANIZACIONES CELULARES
Bacterias
Cianofíceas
- Muy primitiva (>3500 m.a.).
- Muy simples (apenas
tienen estructuras).
- Sin núcleo (nucloide).
- Un solo cromosoma
(ADN circular).
- Más evolucionadas (-1500 m.a.).
- Más complejas, con orgánulos.
- Con núcleo (ADN encerrado en
una membrana).
- ADN lineal asociado a proteínas
con varios cromosomas.
ESTRUCTURA DE LA CÉLULA PROCARIOTA
Material genético
Mesosoma
Citoplasma
Fimbrias
Ribosomas
Membrana
plasmática
Flagelo
Cápsula
Pared celular
ESTRUCTURA DE LA CÉLULA EUCARIOTA
ANIMAL
VEGETAL
Aparato de Golgi
Retículo endoplasmático
Vacuola
Núcleo
Mitocondria
Citoplasma
Pared
celular
Membrana plasmática
DIFERENCIAS ENTRE LAS CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS
PROCARIOTAS
EUCARIOTAS
Sin membrana nuclear;
ADN disperso en el nucloide
ADN rodeado por una membrana,
constituyendo el núcleo
Un cromosoma sencillo y
circular
Varios cromosomas complejos y lineales
Sin orgánulos, excepto
ribosomas
Con orgánulos rodeados de membrana
Pared celular sin celulosa
Pared celular, cuando existe, de celulosa
(sólo células vegetales)
Seres unicelulares
(procariotas)
Seres uni / pluricelulares (eucariotas)
Tamaño < centésimas de mm
(1-10 µ)
Tamaño > centésimas de mm. (10-100 µ)
ORGANISMOS PROCARIOTAS. CIANOBACTERIAS
ORGANISMOS PROCARIOTAS. BACTERIAS
ORGANISMOS PROCARIOTAS. BACTERIAS
CÉLULA PROCARIOTA: BACTERIA FLAGELADA
Flagelos (1 o 2 que
permiten la locomoción)
TIPOS MORFOLÓGICOS
Mesosomas (plegamientos de la
membrana que ¿contienen enzimas
para la respiración y división celular)?
Ahora se consideran artefactos.
Espirilos
Bacilos
Cápsula o
glucocálix
Cocos
Plásmido
Vibrios
Membrana
plasmática
Pared celular
(rígida)
Nucleoide
(molécula circular de
ADN)
Citoplasma (desprovisto de orgánulos
excepto ribosomas y mesosomas)
“Pili” o pelos
(intercambio genético)
Ribosomas
Fimbrias
(unirse a sustratos u otras
células)
BACILO (Campylobacter jejuni)
Espiroqueta
Bacteria flagelada
CÉLULA PROCARIOTA: BACTERIA FLAGELADA
Pilis (bacteria Escherichia coli)
Pilis (Escherichia coli)
CÉLULA EUCARIOTA
La célula eucariota se caracteriza por tener un verdadero núcleo y orgánulos
limitados por membranas.
De dos tipos
Retículo endoplásmico
Aparato de Golgi
Núcleo, mitocondrias, plastos,
peroxisomas, lisosomas y vacuolas.
SISTEMAS INTERNOS
DE MEMBRANA
CÉLULA
ANCESTRAL
ORGÁNULOS
MEMBRANOSOS
COMPARTIMENTACIÓN
CÉLULA
EUCARIOTA
RELACIONES
DE SIMBIOSIS
INVAGINACIONES DE LA
MEMBRANA CELULAR
Por dos vías
CÉLULA EUCARIOTA
Vacuolas (digestivas, de
almacenamiento o de excreción)
Mitocondrias (realizan un metabolismo
oxidativo para la obtención de ATP)
Lisosomas y peroxisomas
(intervienen en procesos
digestivos y oxidativos)
Citoesqueleto (responsable
de la forma y movimiento
celular y de la distribución
de las estructuras celulares)
Retículo endoplásmico y
complejo de Golgi (transporte de
proteínas y síntesis de lípidos, y
transformación de biomoléculas)
CÉLULA ANIMAL
CÉLULA VEGETAL
Cloroplastos (realizan la
fotosíntesis)
CÉLULA EUCARIOTA
Citosol = hialoplasma
Citoesqueleto
Sistemas de
membrana
Retículo endoplasmático
Aparato de Golgi
Membranosos
Orgánulos
Lisosomas
Peroxisomas
Vacuolas
Mitocondrias
Cloroplastos
(morfoplasma)
Núcleo
No membranosos
Ribosomas
Centrosoma = citocentro
Con membrana
nuclear
Cromatina / cromosomas
Nucleolos (1-3)
ORGÁNULOS DE LA CÉLULA EUCARIOTA
Retículo endoplasmático
rugoso
Centriolos
Ribosoma
Aparato de Golgi
Retículo endoplasmático
liso
Vacuolas
Lisosomas
Mitocondrias
Cloroplasto
CÉLULA ANIMAL
CITOPLASMA
HIALOPLASMA O CITOSOL
SISTEMAS DE MEMBRANAS
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
APARATO DE GOLGI
MITOCONDRIAS
LISOSOMAS
PEROXISOMAS
NÚCLEO
NUCLEOPLASMA
NUCLEOLO
CÉLULA ANIMAL
CÉLULA VEGETAL
PARED CELULAR
CLOROPLASTOS
VACUOLAS
CÉLULA VEGETAL
DIFERENCIAS ENTRE LAS CÉLULAS ANIMAL Y VEGETAL
Orgánulo
CÉLULA VEGETAL
CÉLULA ANIMAL
Membrana de
secreción
Pared celular de celulosa, externa a la
membrana plasmática.
Glucocálix (capa
glucoproteica). Pared nunca de
celulosa.
Vacuolas
Sistema vacuolar almacén muy
desarrollado, aumentando de tamaño
con la edad.
Pequeñas, digestivas o
pulsátiles. Pocas vacuolas
almacén.
Cloroplastos
Sí, o con poder para desarrollarlos.
No.
Centrosoma
(centriolos)
No, ni citofibrillas sensitivas. Los
Sí. Pueden desarrollar
orgánulos vibrátiles son exclusivos de
orgánulos vibrátiles y
células reproductoras de algas, musgos y
citofibrillas sensitivas.
helechos.
Lisosomas
Escasos.
Abundantes.
Ap. de Golgi
Poco desarrollado.
Desarrollado.
Núcleo
En posición periférica, en general.
En posición central, en general.
TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA
Las células eucariotas se originaron a partir de una bacteria primitiva
(→ urcariota) que en un momento determinado englobaría, por fagocitosis, a otras
células procariotas, estableciéndose entre ambos una relación endosimbionte.
(LYNN MARGULIS)
Bacterias
anaerobias
Huesped antecesor
universal
(urcariota)
Células eucarióticas:
plantas, algunos protistas
Bacterias
fotosintéticas
ancestrales
(cianobacterias)
... se convierten
en cloroplastos
Células
eucariotas
Endosimbiosis
Las bacterias se
convierten en:
ADN
peroxisomas
mitocondrias
Núcleo
(fusión con una arqueobacteria)
Células eucarióticas: animales,
hongos, algunos protistas
TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA
Esta teoría explica la existencia de una doble membrana en mitocondrias y
cloroplastos, así como la existencia de un ADN propio (capaz de sintetizar algunas
proteínas) ribosomas, distintos tipos de ARN y su división en dos.
(LYNN MARGULIS)
Procariota
eucariótico
ancestral
aeróbico
Núcleo
ADN
Mitocondria
Cloroplasto
Procariota
fotosintético
Ribosomas
Nucleoide
Ribosomas
Eucariota primitivo
(urcariota)
Mitocondria
Eucariota animal
2000-3000 m.a.
Eucariota vegetal
1200-2000 m.a.
Tanto mitocondrias como cloroplastos tienen su propio ADN y ribosomas.
TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA
Los cilios y flagelos tienen su origen
en espiroquetas simbiontes.
La célula eucariota ancestral adquirió así dos ventajas:
- La posibilidad de un metabolismo oxidativo: pasar
de ser una célula anaerobia para ser aerobia.
- La posibilidad de realizar la fotosíntesis y ser un
organismo autótrofo.
TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA