Teoría celular Célula Procariota y Célula Eucariota BIOLOGIA Mag. AQUIJE DAPOZZO CARMEN LUISA Universidad Tecnológica de Lima Sur – UNTELS 2021. Todos los derechos reservados 04RG-2021-UNTELSVPA Teoría celular Célula Procariota y Célula Eucariota Logro de sesión: Al término de la sesión, el estudiante reconoce la teoría celular, diferencia las células procariotas de las células eucariotas y le propicia interés por aprender la importancia de conocer las células. Universidad Tecnológica de Lima Sur – UNTELS 2021. Todos los derechos reservados 04RG-2021-UNTELS-VPA Teoría celular Célula Procariota y Célula Eucariota Universidad Tecnológica de Lima Sur – UNTELS 2021. Todos los derechos reservados 04RG-2021-UNTELS-VPA Teoría celular Célula Procariota y Célula Eucariota Robert Hooke publicó las primeras observaciones de tejidos vegetales. Universidad Tecnológica de Lima Sur – UNTELS 2021. Todos los derechos reservados 04RG-2021-UNTELS-VPA Teoría celular Célula Procariota y Célula Eucariota Universidad Tecnológica de Lima Sur – UNTELS 2021. Todos los derechos reservados 04RG-2021-UNTELS-VPA Teoría celular Célula Procariota y Célula Eucariota LA TEORÍA CELULAR 1. En principio, todos los organismos están compuestos de células. 2. En las células tienen lugar las reacciones metabólicas de organismo. 3. Las células provienen tan solo de otras células preexistentes. 4. Las células contienen el material hereditario. Universidad Tecnológica de Lima Sur – UNTELS 2021. Todos los derechos reservados 04RG-2021-UNTELS-VPA Teoría celular Célula Procariota y Célula Eucariota Universidad Tecnológica de Lima Sur – UNTELS 2021. Todos los derechos reservados 04RG-2021-UNTELS-VPA Propiedades básicas de las células • • • • • • • • Poseen complejidad y organización elevadas Poseen programa genético Se reproducen a sí mismas Captan y consumen energía Efectúan reacciones químicas Poseen actividad mecánica Responden a estímulos Se autorregulan Organismos unicelulares y pluricelulares Las características asociadas con la vida dependen de las actividades que ocurren dentro de las células. Existen: Organismos unicelulares Organismos pluricelulares Tipos de células en organismos pluricelulares • Célula especializada: Forma parte de un tejido definido, tiene funciones específicas y con limitado poder de división • Célula somática: Cualquier célula del cuerpo excepto la germinal • Célula germinal: Célula que sufre meiosis y da lugar a gametos Célula Totipotencial El desarrollo humano comienza cuando un espermatozoide fertiliza a un óvulo y crea un cigoto, o sea una célula con el potencial para formar un organismo entero. Células pluripotenciales • Aproximadamente 4 días luego de la fertilización, las células totipotenciales comienzan a especializarse, formando una esfera hueca de células, llamado blastocito. • Tiene una capa de células externas (trofoblasto) y en su interior un grupo de células llamadas masa interna celular (embrioblasto) Células pluripotenciales • La masa interna celular desarrollará todos los tejidos del cuerpo humano, pero no pueden formar a un organismo entero porque no pueden dar lugar a la placenta y a los tejidos de soporte necesarios para el desarrollo del feto en el útero humano . • Estas son llamadas células pluripotenciales, células madre o troncales (stem cells) Células multipotenciales Las células madre pluripotenciales sufren una especialización en otro tipo de células madre que van a dar lugar a células con una función particular. Por ejemplo, las stem cells sanguíneas, que dan lugar a los glóbulos rojos, los glóbulos blancos y las plaquetas. Las stem cells multipotenciales también se encuentran en niños y adultos Las posibilidades de una célula para regenerar nuevos tejidos dependen se su grado de especialización. Las células madre adultas sólo pueden generar un número limitado de tejidos, pero con los avances actuales en el laboratorio se podrán prácticamente todos los tejidos. TAMAÑO CELULAR Las células presentan gran variedad de formas y tamaños, dependiendo principalmente de la adaptación a diferentes ambientes o funciones. FORMAS DE CELULAS LOS TIPOS DE CÉLULAS CÉLULAS PROCARIOTAS Procariotas Eubacterias Arqueobacterias 26 Celula Procariota •Sin núcleo. Material genético distribuido en el citoplasma. ADN formado por una sola molécula circular. •Pared celular. Envoltura rígida de polisacáridos y proteínas. •Membrana plasmática. Bajo la anterior. Regula la entrada y salida de sustancias. A veces se pliega (mesosomas, en procesos metabólicos). •Ribosomas. Para la fabricación de proteínas. •Flagelos. desplazarse. •Fimbrias. fijarse. Prolongaciones Estructuras cortas para para Procariontes Células que carecen de envoltura nuclear rodeando a su material genético, tamaño de 0.2-10 mm se dividen en: Arqueobacterias Arqueobacterias: primeros organismos en aparecer en el planeta, aquí encontramos: – Metanógenos – Halófilos – Termoacidófilos Procariontes Eubacterias: aquí se encuentran la mayor parte de bacterias, por ejemplo: – micoplasma (bacteria más pequeña 0.2m) – cianobacterias capaces de efectuar fotosíntesis y fijar N2. – Variedad de cocos, bacilos y espirilos Cianobacterias Procariontes Cocos Bacilos Espiroquetas Elementos estructurales de una bacteria Cápsula Presente en muchas bacterias, sobre todo patógenas. Compuesta por glúcidos, tiene función protectora contra desecación, fagocitosis y ataque de linfocitos Pared Bacteriana Estructura rígida para que la bacteria soporte presiones osmóticas, compuesta por peptidoglucanos y otras sustancias. Su estructura permite diferenciar a las Gram + y Gram Similar en composición y estructura a la de los eucariontes. Presenta repliegues internos llamados mesosomas Membrana plasmática Elementos estructurales de una bacteria Mesosomas Ribosomas Nucleoide Plásmidos Repliegues de la membrana celular, con sustancias responsables de procesos metabólicos (transporte de electrones, fotosíntesis, replicación de ADN) Similares a los de las células eucariontes, pero de menor tamaño, participan en la síntesis proteica Formado por una sola molécula de ADN de doble hélice, circular y asociado a proteínas no histonas Moléculas de ADN extracromosómico y circular Elementos estructurales de una bacteria Inclusiones Flagelos Depósitos de sustancias de reserva Estructuras filamentosas con función motriz, formados por fibrillas proteicas Fimbrias o pili Filamentos largos y huecos con funciones relacionadas con intercambio de material genético y adherencia a sustratos Estructura de bacteria Tinción Gram: método para identificar bacterias Técnica de coloración para diferenciar bacterias en dos grandes grupos: – Gram positivo – Gram negativo La tinción se basa en las propiedades químicas de su pared celular Bacterias Gram positivo • Se tiñen de color morado • Pared celular: peptidoglucano+proteína+carbohidrato Bacterias Gram negativo • Se tiñen de color rosado • Pared celular: es más delgada • Tiene una doble membrana que posee lípidos Cuadro comparativo entre Procariontes y Eucariontes Característica Pared celular Procariotas Presente Eucariotas Presente en células vegetales y fungí (hongos) Membrana Celular Presente Presente Material genético ADN en núcleo verdadero, en mitocondria y cloroplastos ADN en un nucleoide y en plásmido Cuadro comparativo entre Procariontes y Eucariontes Característica Procariotas Eucariotas Material genético ADN circular bicatenario ADN lineal bicatenario, en cromatina Citoplasma Sin orgánulos membranosos Con orgánulos membranosos Ribosomas Sí poseen (pequeños) Sí poseen Cuadro comparativo entre Procariontes y Eucariontes Característica Procariotas Eucariotas Reproducción Multiplicación Asexual (Fisión binaria) Sexual y asexual Mitosis y meiosis División celular Duplicación DNA y membrana Mitosis (microtúbulos) Conjugación Si la realiza No la realiza CÉLULAS EUCARIOTAS Células Eucariontes • Células que poseen núcleo verdadero • Dimensión celular: 5-200 um • Las poseen los siguientes grupos de organismos: – – – – Protistas (unicelulares) Hongos (unicelulares y pluricelulares) Plantas Animales LAS CÉLULAS EUCARIOTAS Presentan una membrana plasmática similar en todas, sólo difieren entre si en el tipo de proteínas asociadas a su cara externa, en relación con la función propia de cada tipo de célula. Interiormente son muy complejas. Utilizando microscopía y métodos de tinción se han podido observar, en la matriz citoplasmática, tres tipos de estructuras: 1. El sistema endomembranoso. 2. Los orgánulos transductores de energía. 3. Las estructuras carentes de membrana. 45 EL SISTEMA ENDOMEMBRANOSO Es el conjunto de estructuras membranosas intercomunicadas y de las vesículas aisladas derivadas de ellas, que pueden ocupar la casi totalidad del citoplasma. Cada tipo de estructuras membranosas desempeña una función distinta. 46 LOS ORGÁNULOS TRANSDUCTORES DE ENERGÍA 1. Son las mitocondrias y los cloroplastos. 2. Son orgánulos que poseen una doble membrana. 3. Su función es la producción de energía. Energía química a partir de la luz Oxidación de compuestos orgánicos 47 LAS ESTRUCTURAS CARENTES DE MEMBRANA Se encuentran en el citoplasma. Son los ribosomas, los centríolos, y los microtúbulos y microfilamentos que forman el citoesqueleto. 48 EL NÚCLEO Es una cubierta membranosa doble, la envoltura nuclear, que presenta abundantes poros, por lo que sólo separa parcialmente su medio interno, el nucleoplasma, del citoplasma. En el nucleoplasma se distinguen la cromatina y uno o mas nucléolos. 49 El núcleo Características generales Membrana nuclear Componentes internos Definición Membrana interna y externa. Cromatina Importancia biológica Lámina nuclear Nucleoplasma Estructura Poro nuclear Nucléolo Función biológica 50 Número de núcleos Uninucleadas Plurinucleadas Sincitio Por fusión de varias células uninucleadas Plasmodio Por división repetida del núcleo sin división del citoplasma 51 •Membrana plasmática. intercambio. Célula Eucariota La aísla y regula el •Núcleo. Material genético rodeado de la envoltura nuclear. Núcleo •Citoplasma. Medio acuoso del interior celular con fibras del citoesqueleto y orgánulos. •Centrosoma. Cerca del núcleo, regula la división y el movimiento. Membrana plasmática •Orgánulos: Retículo endoplasmático: sacos aplanados y conductos tubulares (Rugoso: adosados ribosomas y sintetiza proteinas, Liso: carece de ellos y sintetiza lípidos). Aparato de Golgi: cisternas apiladas y planas. Acumula y exporta al exterior sustancias del retículo endoplasmático. Ribosomas: Con ARN y proteinas. Fabrica las proteinas. Mitocóndrias: Con doble membrana. Respiración celular y obtención de energía. Centrosoma Citoplasma Orgánulos celulares Lisosomas: vesículas procedentes de Golgi, con enzimas hidrolíticas. Vacuolas: vesículas que acumulan sustancias. LA ESTRUCTURA Y FUNCIÓN CELULAR Formas celulares vistos al microscopio óptico LAS CÉLULAS VEGETALES Diferencias con las células animales Tienen No tienen Pared Celular Centriolos Plastos Lisosomas ?? Vacuolas Forma poliédrica 56 Comparación entre célula animal y vegetal Característica Célula Vegetal Célula Animal Pared celular Presente Ausente Cloroplastos y otros plastidios Presente Ausente Vacuolas Presentes de gran tamaño Ausentes o pequeñas Nutrición Autótrofas Heterótrofas Tamaño Aproximadamente 10 mm Aproximadamente 100 mm MEMBRANA PLASMÁTICA. • La célula está rodeada por una membrana, denominada "membrana plasmática". • La membrana delimita el territorio de la célula y controla el contenido químico de la célula. ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULAR • Formada por lípidos, proteínas y carbohidratos. • Los lípidos forman una doble capa (fosfolípidos). • Las proteínas se ubican intercaladas entre la doble capa lípídica. • Los carbohidratos en forma de oligosacáridos se encuentran en la parte externa como receptores de membrana. LA MEMBRANA PLASMÁTICA • La envoltura celular consta siempre de una membrana plasmática, en cuya cara externa pueden aparecer el glucocálix o las paredes celulares Doble capa lipídica con proteínas Las proteínas permiten la entrada y salida de sustancias (y muchas otras funciones) Los lípidos forman una barrera aislante entre el medio acuoso interno y el medio acuoso externo 60 MEMBRANA CELULAR • Las células requieren nutrientes del exterior y deben eliminar sustancias de desecho procedentes del metabolismo y mantener su medio interno estable. • La membrana presenta una permeabilidad selectiva, ya que permite el paso de DETERMINADAS pequeñas moléculas. • La membrana plasmática representa el límite entre el medio extracelular y el intracelular. Citoplasma. • El citoplasma es un medio acuoso, de apariencia viscosa, en donde están disueltas muchas sustancias alimenticias. • En este medio encontramos pequeñas estructuras que se comportan como órganos de la célula, y que se llaman orgánulos. ORGÁNULOS DE SINTESIS ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE. Los ribosomas, que realizan la síntesis de sustancias llamadas proteínas, según ordenes del núcleo. Se encuentran libres en el citoplasma o adosados a la pared del retículo endoplasmático. ORGÁNULOS DE SINTESIS ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE. • Retículo endoplasmático: Consiste en un conjunto de sacos membranosos que forman cavidades comunicados entre si . • Existen dos tipos: 1.-RE.rugoso: que presenta ribosomas adosados. 2.-RE liso que carece de ellos. Se encarga del almacenamiento y transporte de sustancias por el citoplasma celular. Aparato de Golgi • Está formado por sacos membranosos aplanados y apilados , no comunicados entre si y rodeados por pequeñas vesículas. • Se encargan del empaquetamiento y transporte de proteínas y otras sustancias que deben ser exportadas al exterior celular. Vacuolas • Son estructuras parecidas a bolsas rodeadas por una membrana .En las células animales son pequeñas y numerosas . • En células vegetales hay pocas , a veces una única vacuola y de gran tamaño .Sirven para almacenar agua nutrientes y desechos. Lisosomas • Son pequeñas vesículas rodeadas por membrana y que contienen enzimas digestivos. • Su función es digerir los alimentos que llegan a la célula. Orgánulos de transformación de energía • MITOCONDRIAS. Células animales y vegetales • CLOROPLASTOS. Solo en células vegetales. Mitocondrias • Las mitocondrias son los orgánulos celulares encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular, • Actúan por tanto, como centrales energéticas de la célula . La energía se obtiene a partir del proceso denominado RESPIRACIÓN CELULAR que consiste en la siguiente transformación: Materia orgánica(glucosa) + O2 CO2 + H2O + Energía. Cloroplastos • Orgánulos exclusivos de células vegetales. • Tiene forma redondeada y su tamaño varia de unas células a otras. • Poseen una membrana externa y otra interna que forma sacos apilados denominados grana. Cloroplastos • Los cloroplastos son orgánulos exclusivos de las células vegetales. En ellos tiene lugar la fotosíntesis , proceso en el que se transforma la energía lumínica en energía química. • La energía luminosa es captada por un pigmento de color verde denominado clorofila. Estructuras de soporte y locomoción CITOESQUELETO: Conjunto de filamentos que sirven de soporte a los orgánulos y da forma a la célula. Permite el desplazamiento de orgánulos por el citoplasma. Estructuras de soporte y locomoción • • • • Cilios y flagelos: Los cilios y los flagelos son unas proyecciones largas y finas de la superficie celular que se encuentran en muchísimas células eucariotas. Son prácticamente idénticas, excepto en su longitud. Los cilios son cortos y se encuentran en abundancia Los flagelos son más largos y escasos . Cuadro comparativo entre Procariontes y Eucariontes Característica Procariotas Eucariotas Material genético ADN circular bicatenario ADN lineal bicatenario, en cromatina Citoplasma Sin orgánulos membranosos Con orgánulos membranosos Ribosomas Sí poseen (pequeños) Sí poseen Cuadro comparativo entre Procariontes y Eucariontes Característica Pared celular Procariotas Presente Eucariotas Presente en células vegetales y fungí (hongos) Membrana Celular Presente Presente Material genético ADN en núcleo verdadero, en mitocondria y cloroplastos ADN en un nucleoide y en plásmido Cuadro comparativo entre Procariontes y Eucariontes Característica Procariotas Eucariotas Reproducción Multiplicación Asexual (Fisión binaria) Sexual y asexual Mitosis y meiosis División celular Duplicación DNA y membrana Mitosis (microtúbulos) Conjugación Si la realiza No la realiza REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Karp G. Biología Celular y Molecular: Conceptos y experimentos. 8va ed. México D.F: Mc Graw Hill Interamericana; 2019. Alberts B. y Johnson A. Biología Molecular de la Célula. 5ta. Ed. Barcelona; Omega. 2010. Curtis (T). Barnes. Schnerk. Massarini. 2015. Invitación a la Biología. 7º Edición, Editorial Médica Panamericana. Madrid España. De Robertis E. Biología Celular y Molecular. 15ª. Ed. Buenos Aires; El ateneo. 2012. Karp, Gerald. 2011.Biologia celular y molecular. Mc Graw Hill Interamericana. México. MUY AGRADECIDO POR SU ATENCION Mag. Carmen Luisa Aquije Dapozzo 998838200 [email protected] Universidad Tecnológica de Lima Sur – UNTELS 2021. Todos los derechos reservados 04RG-2021-UNTELSVPA
