ORGANIZACIÓN CELULAR

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CONTENIDOS

Teoría celular

Modelos de organización

Teoría endosimbiótica

HISTORIA DE LA TEORÍA CELULAR

ENUNCIADOS 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

SIGLO XX 1933 Santiago Ramón y Cajal

Demuestra definitivamente la individualidad celular en el tejido

nervioso concediendo validez universal a 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.

(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

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

HETERÓTROFAS (quimiorganotrofas)

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)

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

Sistemas Aparatos

ÓRGANOS

Estirpe celular

Célula progenitora primaria

Neurona Oligodendrocito Astrocito

La diferenciación celular genera tipos celulares distintos, con

funciones diferentes.

El control y el desarrollo del nº de células se realiza mediante la muerte

celular programada (→ apoptosis).

DIFERENCIACIÓN CELULAR EN TEJIDOS

- redondeada - elíptica - fusiforme - aplanada - prismática - estrellada,...

La forma depende de: - la estirpe celular - su edad - su momento funcional.

La forma guarda relación

con la función que realiza.

Hay células con paredes rígidas: - Las bacterias tienen unan pared de mureína. - Las células vegetales tienen una pared de celulosa.

FORMA DE LAS CÉLULAS DE LOS DIFERENTES TEJIDOS

FORMA DE LAS CÉLULAS

TEJIDOS ANIMALES

TEJIDO EPITELIAL TEJIDO MUSCULAR

TEJIDOS CONJUNTIVOS 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.

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

TAMAÑO DE LAS CÉLULAS

Célula nerviosa

de jirafa

Ameba

Bacteria Linfocito

Yema de

huevo de

avestruz

Célula

intestinal

TAMAÑO DE LAS CÉLULAS

La acetabularia es una célula de hasta 10 cm.

ORGANIZACIÓN ACELULAR: LOS VIRUS

Cabeza

Proteínas

internas Cuello

Fibras

caudales

Cola

Placa

basal

Espinas

ADN

VIRUS BACTERIÓFAGO

Cápsida proteica

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

Citoplasma Citosol = hialoplasma

Morfoplasma orgánulos

Material genético (ADN)

Sin envoltura

estructura procariota núcloide

Con envoltura

estructura eucariota

núcleo

Procariota

Eucariota

TIPOS DE ORGANIZACIONES CELULARES

- 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.

Bacterias

Cianofíceas

ESTRUCTURA DE LA CÉLULA PROCARIOTA

Material genético

Ribosomas

Fimbrias

Flagelo Cápsula Pared celular

Membrana plasmática

Citoplasma Mesosoma

ESTRUCTURA DE LA CÉLULA EUCARIOTA

Membrana plasmática

Citoplasma

Núcleo

Pared celular

ANIMAL VEGETAL

Retículo endoplasmático

Mitocondria

Aparato de Golgi

Vacuola

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

TIPOS MORFOLÓGICOS

Cocos Bacilos

Espirilos

Vibrios

Flagelos (1 o 2 que

permiten la locomoción)

Cápsula o

glucocálix

Membrana

plasmática

Mesosomas (plegamientos de la

membrana que ¿contienen enzimas

para la respiración y división celular)?

Ahora se consideran artefactos.

Pared celular

(rígida)

Citoplasma (desprovisto de orgánulos

excepto ribosomas y mesosomas)

Nucleoide

(molécula circular de

ADN)

Ribosomas

Fimbrias

(unirse a sustratos u otras

células)

“Pili” o pelos

(intercambio genético)

CÉLULA PROCARIOTA: BACTERIA FLAGELADA

Plásmido

BACILO (Campylobacter jejuni)

Espiroqueta

Bacteria flagelada

Pilis (bacteria Escherichia coli)

CÉLULA PROCARIOTA: BACTERIA FLAGELADA

Pilis (Escherichia coli)

CÉLULA EUCARIOTA

La célula eucariota se caracteriza por tener un verdadero núcleo y orgánulos

limitados por membranas.

CÉLULA

ANCESTRAL CÉLULA

EUCARIOTA

SISTEMAS INTERNOS

DE MEMBRANA

ORGÁNULOS

MEMBRANOSOS

INVAGINACIONES DE LA

MEMBRANA CELULAR

RELACIONES

DE SIMBIOSIS

De dos tipos

Por dos vías

Retículo endoplásmico

Aparato de Golgi Núcleo, mitocondrias, plastos,

peroxisomas, lisosomas y vacuolas.

COMPARTIMENTACIÓN

CÉLULA EUCARIOTA

Cloroplastos (realizan la

fotosíntesis) 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)

Vacuolas (digestivas, de

almacenamiento o de excreción)

Retículo endoplásmico y

complejo de Golgi (transporte de

proteínas y síntesis de lípidos, y

transformación de biomoléculas)

CÉ

LU

LA

VE

GE

TA

L

CÉ

LU

LA

AN

IMA

L

Citosol = hialoplasma

Citoesqueleto

Sistemas de

membrana

Retículo endoplasmático

Aparato de Golgi

Orgánulos (morfoplasma)

Membranosos

Lisosomas

Peroxisomas

Vacuolas

Mitocondrias

Cloroplastos

No membranosos

Ribosomas

Centrosoma = citocentro

Núcleo Con membrana

nuclear

Cromatina / cromosomas

Nucleolos (1-3)

CÉLULA EUCARIOTA

Centriolos Ribosoma Aparato de Golgi

Retículo endoplasmático rugoso

Retículo endoplasmático liso

Mitocondrias Cloroplasto Vacuolas Lisosomas

ORGÁNULOS DE LA CÉLULA EUCARIOTA

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 orgánulos vibrátiles son exclusivos de células reproductoras de algas, musgos y helechos.

Sí. Pueden desarrollar orgánulos vibrátiles y citofibrillas sensitivas.

Lisosomas Escasos. Abundantes.

Ap. de Golgi Poco desarrollado. Desarrollado.

Núcleo En posición periférica, en general. En posición central, en general.

TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA

Huesped antecesor

universal

(urcariota)

Células eucarióticas:

plantas, algunos protistas

Células eucarióticas: animales,

hongos, algunos protistas

Las bacterias se

convierten en:

Endosimbiosis

ADN

Bacterias

fotosintéticas

ancestrales

(cianobacterias)

Bacterias

anaerobias

peroxisomas

mitocondrias

... se convierten

en cloroplastos

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.

Células

eucariotas

(LYNN MARGULIS)

Núcleo

(fusión con una arqueobacteria)

Procariota

eucariótico

ancestral

aeróbico

ADN

Mitocondria Procariota

fotosintético

Ribosomas

Mitocondria

Cloroplasto

Ribosomas Nucleoide

Eucariota primitivo

(urcariota)

Eucariota animal

2000-3000 m.a.

Eucariota vegetal

1200-2000 m.a.

TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA

Tanto mitocondrias como cloroplastos tienen su propio ADN y ribosomas.

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)

Núcleo

TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA

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.

Los cilios y flagelos tienen su origen en espiroquetas simbiontes.

TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA