Célula Teoría Celular Robert Hooke Cedillas en Corcho-1655 Anton Van Leewenhoek (1674) Teoría Celular 1838 Todas las plantas están formadas por células Matthias Schleiden (1804-1881) Teoría Celular 1839 Los animales también se encuentran constituidos por células Theodor Schwann (1810-1882) Teoría Celular 1. Todos los organismos están formados por células 2. La célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos Teoría Celular 1855 “donde existe una célula ha tenido que haber otra antes, de la misma manera que el animal nace solo del animal y la planta de otra planta” Rudolph Virchow (1821-1902) Teoría Celular 1. Todos los seres vivos están formados por células o productos celulares. 2. Las células sólo pueden originarse a partir de células preexistentes por medio de división. 3. Los componentes químicos y actividades metabólicas de todas las células presentan similitudes fundamentales. 4. La actividad de un organismo es el producto de la actividad e interacciones de sus células independientes. Propiedades de las Células 1. Vida • las células constituyen las unidades más pequeñas que pueden tener vida • los organismos vivos más chicos tienen una célula por lo menos 2. Complejidad y Organización • son estructuras complejas, están formadas por un gran número de partes diferentes que se organizan de una manera particular • presentan estructuras y organelos que realizan actividades diferentes 3. Autorregulación 4. Reproducción • son capaces de reproducirse por si mismas, pueden generar otras células • las células se reproducen por división celular, en la cual previamente duplican su ADN y lo distribuyen a las células hijas 5. Consumo de Energía Euglena • consumen o captan energía para realizar sus funciones metabólicas • las células vegetales mediante la fotosíntesis y las animales por ingestión de moléculas orgánica ya elaboradas 6. Recepción de Estímulos • tienen la capacidad de responder a numerosos estímulos externos • los unicelulares móviles pueden alejarse o acercarse al alimento • los pluricelulares poseen receptores que interactúan con otras sustancias del medio externo de manera muy específica Tipos de Células Procariotas Eucariotas (karyon=núcleo, pro=antes) (karyon=núcleo, eu=verdadero) • la pared tiene una capa gruesa de peptidoglicano además de ácidos teicoicos, que son polímeros de glicerol • los ácidos teicoicos se unen al peptidoglocano o a la membrana citoplasmática. • la capa de peptidoglicano es fina y esta rodeada por a una segunda membrana lípida exterior que contiene lipopolisacáridos y lipoproteínas • la capa de petidoglicano se une a la membrana externa por lipoproteínas Ribosomas Procariotas Célula Eucariota Envoltura Nuclear Retículo Endoplasmático Rugoso Sistema de Endomembranas Endosomas Lisosomas Retículo Endoplasmático Liso Aparato de Golgi Envoltura Nuclear • tiene la función de rodear el ADN y separarlo del resto de la célula • delimita 2 compartimentos diferentes el núcleo y la matriz citoplasmática • es una estructura doble, con una membrana interna y otra externa • se encuentra perforada por poros que permiten el intercambio de sustancias entre el núcleo y el citoplasma (complejo del poro) • el poro tiene 9 nm de diámetro, pero se puede adaptar a moléculas de hasta 25 nm Retículo Endoplasmático Rugoso • formado por una serie de bolsas aplanadas y se encuentra cubierto de ribosomas en su superficie • tiene la función de sintetizar proteínas Retículo Endoplasmático Liso • tiene forma de tubos alargados y conectados entre sí similares a un laberinto y no tiene ribosomas • posee varias funciones diferentes: síntesis de lípidos, síntesis de esteroides, detoxificación, almacenamiento de calcio y movilización de glucosa Aparato de Golgi • formado por bolsas aplanadas y apiladas unas sobre otras llamadas dictiosomas • participa en el procesamiento de proteínas sintetizadas en el RER • la función principal es sintetizar polisacáridos y glucoproteínas • agrega los oligosacáridos a las proteínas sintetizadas en el RER para producir glucoproteínas Lisosomas • son organelos esféricos y pequeños presentes en todas las células animales • tienen la función de realizar la digestión intracelular • en su interior contienen más de 40 enzimas hidrolíticas que degradan casi todo tipo de sustancias • las sustancias son digeridas hasta formar moléculas pequeñas que puedan atravesar la membrana del lisosoma y salir al citoplasma Endosomas • son vesículas membranosas formadas a través de endocitosis • la membrana se invagina englobando distintos tipos de sustancias y formando pequeñas vesículas • los endosomas clasifican las sustancias ingresadas y deciden el camino que deben seguir • algunas son desechadas, otras pasan al aparato de golgi y otras a los lisosomas Vacuolas • son organelos presentes únicamente en las células vegetales • en la célula madura se encuentra solamente una que ocupa hasta el 90% del volumen de la célula • la presión generada permite que las células mantengan su forma y crezcan • almacenan sustancias, participan en la digestión intracelular y retienen sustancias potencialmente tóxicas para las células • son comparables a los lisosomas presentes en las células animales Peroxisomas • son organelos ovalados presentes en todas las células • tienen la función de inactivar compuestos tóxicos o residuos del metabolismo celular • contienen alrededor de 40 enzimas oxidativas • la inactivación del peróxido de hidrógeno (H2O2) Mitocondrias son organelos alargados con forma de riñón presentes en todos los tipos de células eucariotas, ya que tienen la función de producir energía para la célula Plastos son organelos rodeados por una membrana doble que tienen la función de almacenar distintos tipos de sustancias Cloroplastos Leucoplastos Cromoplastos Citoesqueleto Microfilamentos 5-7 nm Microtúbulos 24-25 nm Filamentos Intermedios 9-10 nm Ribosomas Eucariotas 40 S 60 S 80 S Cromosomas Pared Celular Cubierta Celular o Glucocaliz Procariotas Eucariotas células muy pequeñas, de alrededor de 10 µm de longitud células mayores, de hasta 100 µm carecen de núcleo limitado por membrana tienen un núcleo verdadero, rodeado por una envoltura nuclear molécula circular y única de ADN cromosomas lineares y en mayor número ADN no asociado a proteínas básicas ADN combinado con proteínas básicas (histonas) ribosomas pequeños (70S) ribosomas grandes (80S) pared celular compuesta por peptidoglucanos pared celular de celulosa o quitina carecen de organelos rodeados por membranas presentan organelos rodeados de membranas enzimas fotosintéticas en la membrana plasmática fotosíntesis en organelos especializados (cloroplastos) carecen de mitocondrias presentan gran canidad de mitocondrias inmóviles o moviles mediante un único flagelo moviles mediante cilios o flagelos división celular directa, por fisión binaria o bipartición división celular compleja por mitosis sin reproducción sexual típica (pero puede haber transferencia de ADN entre celulas diferentes) reproducción sexual típica que incluye recombinación genética Animales y Vegetales Vegetales Animales Pared celular Presente Ausente Cubierta celular Ausente Presente Membrana plasmática Sin Colesterol Con Colesterol Lisosomas Ausente Presente Vacuolas Presente Ausente Plastos Presente Ausente Centríolos Ausente Presente Tamaño de las Células 1-5 µm micoplasmas 0,2 µm 10-30 µm Neuronas Origen de los Eucariotas Teoría de la Endosimbiosis Pruebas a favor Mitocondrias y cloroplastos tienen doble membrana, la externa es igual a de una célula eucariota. Ambos organelos tienen sus propios ribosomas y ADN, que son idénticos a los procariotas. La membrana interna de los cloroplastos es similar a los procariotas fotosintéticos. Muchos eucariotas unicelulares actuales tienen bacterias simbióticas (cianobacterias o eucariotas inf.) Diferenciación Celular La diferenciación celular es el proceso por el cual una célula no especializada se convierte en una célula altamente especializada para cumplir una función determinada. Características • Como resultado de la diferenciación, las células adquieren su estructura y aspecto característicos. • El proceso se caracteriza por un cambio en la morfología o apariencia de la célula. • La diferenciación crea diferentes tipos celulares a partir de un solo o unos pocos tipos de células. Características Moleculares • Implica la síntesis de diferentes proteínas en distintos tipos celulares determinada por el ADN del organismo. • La información genética se expresa de manera distinta a través de la regulación en la expresión de los genes. • Una vez establecida se mantiene y persiste hasta la muerte de la célula. • Las células diferenciadas no pueden convertirse en otro tipo de célula bajo ninguna condición, ni siquiera cuando son manipuladas experimentalmente. • El estado de diferenciación se transmite a las células hijas cuando una célula se divide. Muerte Celular Apoptosis Necrosis Muerte celular programada Muerte celular accidental No produce reacciones inflamatorias Produce reacciones inflamatorias No altera la forma del tejido Altera la forma del tejido Muerte Celular Desarrollo Embrionario • Sirve para eliminar tejidos provisorios • Remover células innecesarias • Originar conductos u orificios Etapa Adulta • Permite eliminar células innecesarias • Desechar células dañadas o envejecidas. • Elimina células peligrosas para el organismo. Apoptosis (muerte celular programada) • las moléculas de ADN se fragmentan mediante enzimas específicas • el citosol y los organelos se condensan. • se compacta la cromatina y se desintegra el citoesqueleto • la célula se vuelve esférica y pierde contacto con sus células vecinas. • Las vesículas apoptóticas son ingeridas por macrófagos o otras células vecinas. • estas partes se separan de la célula en forma de pequeñas bolsas llamadas vesículas apoptóticas, • los cortes en el ADN provocan la fragmentación del núcleo, que se divide en fragmentos pequeños • se producen partes sobresalientes en la célula, cada una de las cuales contiene un fragmento del núcleo