BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR

Blgo. YSABEL MURRUGARRA BRINGAS

Clula. Organizacin celular. Niveles de organizacin. Clasificacin de los seres vivos.

CLULAEs la unidad anatmico y funcional de todo ser vivo.Tiene funcin de auto-conservacin y auto-reproduccin.Es considerada la mnima expresin de vida de todo ser vivo.Los organismos pueden ser unicelulares o pluricelularesLa forma de la clula es variada y esta relacionada a la funcin que realizan en los diferentes tejidos.El tamao normal de una clula puede variar entre 5 y 50 micras.

ORIGEN DEL ESTUDIO DE LA CELULALas clulas fueron vistas por primera vez mediante un microscopio en el siglo XVII . A. van Leeuwenhoek (1632-1723), naturalista holands, investig en sus horas de ocio los ms variados objetos, con ayuda de los cristales de aumento que l mismo construyera.En 1665, Robert Hooke (botnico)observ con un microscopio un delgado corte de corcho. Hooke not que el material era poroso. A esos poros, los llam clulas. Unos aos ms tarde, Marcelo Malpighi, anatomista y bilogo italiano, observ clulas vivas. Fue el primero en estudiar tejidos vivos al microscopio.

En 1824,Ren Dutrochetfue el primero en establecer que la clula era la unidad bsica de la estructura, es decir, que todos los organismos estn formados por clulas.Para 1838Mathias Schleiden, un botnico de origen alemn, llegaba a la conclusin de que todos los tejidos vegetales estaban formados por clulas. Al ao siguiente, otro alemn, el zologoTheodor Schwannextendi las conclusiones de Schleiden hacia los animales y propuso una base celular para toda forma de vida.Finalmente, en 1858,Rudolf Virchowal hacer estudios sobre citognesis de los procesos cancerosos llega a la siguiente conclusin: "las clulas surgen de clulas preexistentes.LaTeora Celular, tal como se la considera hoy, puede resumirse en cuatro proposiciones:En principio, todos los organismos estn compuestos de clulas.En las clulas tienen lugar las reacciones metablicas de organismo.Las clulas provienen tan solo de otras clulas preexistentes.Las clulas contienen el material hereditario.TEORIA CELULAR

DIFERENCIAS ENTRE EUCARIOTAS Y PROCARIOTAS

PROCARIOTICAEUCARIOTICA

CELULA PROCARIOTICA

ESTRUCTURAS DE LA CELULA PROCARIOTICAPARED CELULAR es no celulsica constituida por Pptidoglucanos y una serie de cidos orgnicos sintetizados por la propia bacteria.ESPACIO PERIPLSMICO, ubicado entre la pared celular y la membrana plasmtica, cumple funciones defensivas parecidas a los lisosomas de clulas eucariotas animales.MEMBRANA PLASMTICA (membrana lipoproteca) con permeabilidad selectiva activa y pasiva, encargada de la seleccin de sustancias del medio externo pero sin endocitosis ni exocitosis.CADENA OXIDATIVA Respiratoria o de transporte de electrones, asociada a la membrana plasmtica, tienen como funcin la degradacin aerobia (con O2) de los metabolitos que la bacteria incorpora sea anaerobia facultativa u obligada. CO + 1/2 O2 ------> CO2 -

NUCLEOIDE, regin nuclear o esbozo de ncleo primitivo o rudimentario carente de carioteca tienen como funcin alojar al ADN procariota compactado y plegado.CITOPLASMA bacteriano, tiene como funcin degradar los metabolitos que incorpora la bacteria ya que all se encuentran concentradas la mayora de las enzimas lticas que intervienen en la degradacin aerobia o anaerobia de los alimentos.ARN, participa en la sntesis de protenas bacterianas.RIBOSOMAS en forma libre o bien agrupados en forma de Polisomas participan en la sntesis de protenas celulares por traduccin.PLSMIDO, molcula circular pequea de ADN extracromosmico, participa en la conjugacin bacteriana (plsmido F o de fertilidad) y en la resistencia a los antibiticos (plsmido R).

PELOS F, Fimbrias o Pili, participan en la locomocin de la bacteria y en la conjugacin bacteriana (intercambio de informacin gentica).SEPTO TRANSVERSAL, participa en la estrangulacin del territorio citoplasmtico para ser repartido a las clulas hijas.FLAGELOS (apndice de locomocin) participa en la Locomocin o traslado dentro de su hbitat natural.CROMATFOROS (organelos membranosos propios de las bacterias fotosintticas) participan en la Fotosntesis bacteriana.MESOSOMA, invaginacin de la membrana plasmtica, participa en la respiracin celular de la bacteria sea anaerobia facultativa o aerobia, pueden tener un funcin en la generacin de ATP y en la secrecin de enzimas al exterior de la clula.No poseen NINGUN Organelo celular.

CELULA PROCARIOTICA: BACTERIASDiferencias de las membranas:

Tincin o Coloracin de GramFijacin por calorTincin con Cristal VioletaTratamiento con LugolDecoloracin alcohol/acetContraste con Safranina o Fucsina1 minuto1 minuto1 minutoGram PositivaGram NegativaGram (+) y Gram (-) se tien con violeta de genciana y adquieren una coloracin violcea.Al agregar el mordiente se forma complejo insoluble I2/Cristal violeta dentro de la clula.El complejo I2/cristal violeta es soluble en alcohol acetona, al agregarlo, el complejo coloreado sale de las Gram (-) (se decoloran) pero no de las Gram(+) (continan coloreadas)Las Gram (-) se tien con un colorante que permita su distincin.Gram (+) : Coloracin VioletaGram (-) : Coloracin Rosada

Algunas tienen extensiones largas y delgadas, conocidas como flagelos y pelosLos flagelos, constituyen el medio de movilidad de las clulas, cuando stas habiten en un medio acuosoLos pelos son varillas cilndricas rgidas, que sirven para unir las bacterias a una fuente alimenticia, a la superficie de un lquido, o a dos bacterias en conjugacin.

CELULA EUCARIOTA:Mayor tamaoNcleo verdadero con membranaEmpaquetamiento del ADN con histonasOrgnulos membranososPresencia del citoesqueletoDivisin por mitosisSexo y MeiosisEstas clulas forman parte de los tejidos de organismos multicelulares como hongos, protozoarios, plantas y animales

ESTRUCTURA Y FUNCION CELULAREn las clulas eucariotas, los organelos estn rodeados por membranas que permiten que haya una divisin de trabajo dentro de la clula.Cada organelo rodeado por membranas esta especializado para llevar a cabo una actividad en particular.

MEMBRANA PLASMATICA

La membrana plasmtica se encarga de: Regular el intercambio de sustancias entre el interior y exterior celular (lo que entra y sale de la clula) Proteger a la clula de sustancias nocivas que entran a esta.Permitir la entra y salida de sustancias producidas por la clula (endocitosis y exocitosis)

Funciones de las membranas:

Aislar selectivamente el contenido de la clula del ambiente externo impidiendo la entrada de sustancias nocivas a la clula.Servir de receptores que reconocen seales de determinadas molculas y transducir la seal al citoplasma. Permitir el reconocimiento celular. Comunicacin intercelular (endocrina, neurotransmisores, etc.)

Regular la fusin de la membrana con otra membrana por medio de uniones especializadas.

SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS (membranas internas )Se compone de: Membrana nuclearRetculo endoplsmicoAparato de GolgiLisosomasVacuolasMembrana plasmticaExiste una continuidad entre estas membranas

NUCLEOEsta rodeado por una membrana doble: La membrana nuclearLa membrana nuclear tiene poros por donde pasan algunas molculas desde el ncleo al citoplasma y viceversa.En el interior encontramos el nucleolo, lugar donde se forma y se almacena el ARN.Tambin encontramos la cromatina que esta formada por protenas y ADN.Durante la divisin celular la cromatina toma la forma de cromosomas.

ORGANELAS CITOPLASMATICASLas mitocondrias llevan a cabo las reacciones qumicas que liberan la energa que se usa en las actividades celulares.Posee dos membranas : La externa no se pliega pero la interna se pliega para formar unas proyecciones llamadas crestas.En las cresta se llevan a cabo algunas reacciones qumicas que liberan la energa de los alimentos.Las clulas que trabajan continuamente poseen ms mitocondrias.

El retculo endoplasmtico: Es un sistema de membranas que se extiende a travs del citoplasma, desde la membrana nuclear hasta la membrana celular.Las membranas del retculo endoplasmtico proveen vas para el movimiento de materiales por la clula.El RER rugoso se encarga de la sntesis de protenas integrales de membrana.El RE Liso se encarga de la sntesis de lpidos de la membrana.

El aparato de golgi es el lugar donde se preparan los materiales para que sean liberados desde la clula hacia el espacio intercelular, mediante el proceso de secrecin.Las protenas y los lpidos que se sintetizan en el RE, llegan aqu para ser concentrados retirndoles el aguas.El producto se empaqueta en una vesculas y se mueven hacia la membrana celular donde se liberan.

Los ribosomas son los organelos encargados de la formacin de protenas.Son pequeos, esfricos y no membranosos.Los ribosomas son nucleoprotenas, algo similar a la propia cromatina nuclear, con la particularidad de que estn formados por una asociacin de protenas y un RNA-ribosmico. Este RNA, como todos los RNA, se fabrica en el ncleo celular mediante la transcripcin de una regin determinada de ese DNA.Tambin podemos encontrar ribosomas libres en el citoplasma, las protenas que se forman en ellos van directamente al citoplasma.

El cdigo gentico consiste en 61codones para aminocidos y 3 codones de terminacin, que detienen el proceso de traduccin. El cdigo gentico es por lo tanto redundante, en el sentido que tiene varios codones para un mismo aminocido. Por ejemplo, la glicina es codificada por los codones GGU, GGC, GGA, y GGG.

Los lisosomas contiene enzimas digestivas que facilitan el rompimiento de molculas grandes (almidones, lpidos y protenas).Digieren las partculas extraas que entran a la clula (Ejem. Bacterias, clulas muertas, etc.)

Se forman los lisosomasSe empaquetan las enzimasingieren restos celulares viejos

CITOESQUELETO

COMPONENTES DEL CITOESQUELETO:1. MICROTUBULOS:Formados por la protena TUBULINAMantienen la forma de la clulaEn muchas clulas se originan en los centrmeros, en las clulas animales estos contienen los centrolos que se activan durante la divisin celularForman los Cilios y Flagelos (Movimiento de la clulas)Mueven organelos dentro de la clulaMueven los cromosomas durante la divisin celular (Mitosis) ya que forman el huso mittico

Delgadas prolongaciones celulares mviles Presentan la misma estructura.Los cilios son muchos y cortos, los flagelos son pocos y ms largos. Formada por 9 semipares de microtbulos en el exterior y un par al centro.

La dineina genera el movimiento. La nexina mantiene la estructura en forma cilndrica.

2. MICROFILAMENTOS:

Compuesto por la protena ACTINAMantiene la forma de la clula y ayudan a que una clula cambien de forma.Ejem: Contraccin muscularFormacin de seudpodos (Fagocitosis)Divisin celular: Forman el surco de segmentacin

MICROVELLOSIDADES INTESTINALES

MICROFILAMENTOS:

3. FILAMENTOS INTERMEDIOS:

Formados por protenas fibrosas como KERATINAMantienen forma de la clulaAnclan el ncleo y ciertos organelos a un sitio en particularForman la lmina nuclear que ayuda a mantener la forma del ncleo

3. FILAMENTOS INTERMEDIOS:Formados por protenas fibrosas: QUERATINAMantiene la forma de la clulaAnclan el ncleo y los organelos a un sitio en particularForman la lamina nuclear que ayuda a mantener la forma del ncleo.

CELULA VEGETAL

VACUOLAS: Burbujas llenas de liquido o de material alimenticio para la reserva. Se encuentran en la mayora de los casos en las clulas vegetales.

ORGANISMOS UNICELULARES Y PLURICELULARESEn los organismos unicelulares todas las funciones vitales son desarrolladas por una nica clula.Son unicelulares todos los procariotas, algunos protistas y algunos hongos.Los organismos pluricelulares estn formados por un conjunto de clulas originadas por proliferacin de una primera clula, el cigoto. Aunque todas las clulas descendientes poseen la misma informacin gentica, el proceso de diferenciacin celular da origen a distintos tipos de clulas.

ESPERMATOZOIDE + OVULOCIGOTO

Los principales derivados de las capas germinales son los siguientes:

ECTODERMO.- Forma el SN central (encfalo y mdula espinal), SN perifrico, epitelio sensorial (ojo, odos y nariz), epidermis y sus apndices (pelo y uas), glndulas mamarias, hipfisis, glndulas subcutneas y esmalte dental.MESODERMO.- Cartlago, hueso y tejido conjuntivo, msculos estriados y liso, corazn, sangre, vasos y clulas sanguneas y linfticas, riones, gnadas (ovarios y testculos) y conductos genitales, membranas de proteccin (pericardio, pleura y peritoneo), bazo y corteza de la glndula suprarrenal.ENDODERMO.- Revestimiento epitelial de los aparatos digestivo y respiratorio, parnquima de las amgdalas, glndulas tiroides, paratiroides, timo, hgado y pncreas, el revestimiento epitelial de la vejiga y de la mayor parte de la uretra y el revestimiento epitelial de la cavidad timpnica, el antro timpnico y la tuba auditiva (trompa de Eustaquio).

TEJIDO

Se denomina tejido a la agrupacin de clulas con una estructura determinada que realizan una funcin especializada, vital para el organismo. Los tejidos animales adquieren su forma inicial a partir del vulo fecundado, por lo tanto casi todas ellas tienen la misma informacin gentica.A medida que las clulas se van diferenciando, determinados grupos de clulas dan lugar a unidades ms especializadas para formar rganos, los cuales se componen, de varios tejidos formados por clulas con la misma funcin.

Diferenciacin: Las clulas que forman los distintos tejidos de un organismo pluricelular suelen presentar diferencias muy notables en estructura y funcin. Agrupacin de clulas con una estructura determinada que realizan una funcin especializada y vital para el organismo.

TEJIDO

CLASIFICACION DE LOS SERES VIVOSHacia el 350 A.C., el filsofo griego Aristteles hizo la separacin entre reino vegetal y reino animal. Introdujo el trmino especie, formas similares de vida.En la actualidad, el trmino especie se refiere a un grupo de organismos de una clase en particular, estrechamente relacionados, que pueden entrecruzarse y producir cras frtiles.Aristteles dividi a los animales segn su hbitat en: terrestres, marinos y areos.

SISTEMA LINNEOCarlos Linneo, cientfico sueco (1707-1778)Asign cada organismo al reino animal o al reino vegetal.Subdividi cada categora en categoras ms pequeas reconoci reino, gnero y especie.En 1753 public su sistema de clasificacin para plantas y en 1758 para animales.La especie era (y es) la unidad bsica del sistema de clasificacin.Se basaba en las similitudes de la estructura del cuerpo.Es considerado el fundador de la taxonoma moderna.

NOMENCLATURA BINOMIALLlamada tambin nomenclatura binaria o Sistema de Clasificacin Binomial.Es un Sistema creado para dar nombre a todos los organismos (Linneo).A cada especie se le da un nombre de dos palabras (Gnero y Especie) en latn, por ejemplo:Nombre comnNombre cientfico SignificadoHombre Homo erectus Hombre rectoCormorn Phalacrocorax carbo Cuervo calvo de color carbn

Cuando se usan nombres vulgares y cientficos, generalmente estos ltimos entre parntesis acompaan a los vulgares. Por ejemplo: el gato (Felis catus)

LECTURAS ELECTRONICAS:http://www2.unicen.edu.bo/ofyk/wp-content/uploads/2012/10/La-celula.pdfhttp://mit.ocw.universia.net/7.012/f01/pdf/cellmembrane.pdf

*Los microtbulos constituyen tambin la estructura interna de loscilios y flagelos, apndices de la membrana de los que se sirven algunos microorganismos para moverse.Los microtbulos constituyen tambin la estructura interna de loscilios y flagelos, apndices de la membrana de los que se sirven algunos microorganismos para moverse.Los microtbulos constituyen tambin la estructura interna de loscilios y flagelos, apndices de la membrana de los que se sirven algunos microorganismos para moverse.Los microtbulos constituyen tambin la estructura interna de loscilios y flagelos, apndices de la membrana de los que se sirven algunos microorganismos para moverse.Los microtbulos constituyen tambin la estructura interna de loscilios y flagelos, apndices de la membrana de los que se sirven algunos microorganismos para moverse.Los microtbulos constituyen tambin la estructura interna de loscilios y flagelos, apndices de la membrana de los que se sirven algunos microorganismos para moverse.

Los microtbulos son responsables del movimiento de cilios y flagelos y del movimiento devesculas intracelularmente. Esto es el resultado de la polimerizacin y despolimerizacin de microtbulosy de la accin de protenas motoras. En algunos casos los movimientos celulares son debidos a ambosmecanismos (por ejemplo, la separacin de cromosomas durante la meiosis).

Son los componentes ms importantes del citoesqueleto y **Diagrama 29.3 - El mas simple de todos los metodos de gastrulacion Usualmente un espermatozoide flageladoSe forman los tejidos embrionicos