La Célula
UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESPORRES
FACULTAD DE MEDICINA HUMANAFACULTAD DE MEDICINA HUMANA
Dra. Claudia Machicado, PhD.
Teoría celular: Postulados Teoría celular: Postulados ModernosModernos
1. Todos los seres vivos están compuestos de una o más células.
2. La célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos.
3. La estructura de un organismo y todas sus funciones son debido a las actividades de sus células.
3. Todas las células proceden de células pre-existentes.
4. Las especies tienen varias similitudes fundamentales en su composición química y mecanismos metabólicos.
Diversidad celularDiversidad celular
• Evolución• Tamaño• Forma • Estructura• Metabolismo• Hábitat
Eubacteria en división (Lactococcus lactis)
Archaebacteria (Metanosarcina)
Células sanguíneas Células de huevo de dinosaurio fosilizadas
Colonia de algas verdes unicelulares (Volvox aureus)
Células neuronales de Purkinje
Células epiteliales de intestino
Células de plantas vasculares
Formas celulares
Delgadas, planas, contornos angulares
Formas angulares irregulares, > 4 lados
Redondas a ovaladas
Anchas por el centro, extremos estrechos
EstrellaCélulas nerviosas
Formas celulares
1. Procariotes2. Eucariotes
Basado en comparaciones de la secuencia de nucleótidos de una subunidad de rRNA en diferentes especies
TIPOS DE CÉLULAS DE ACUERDO A LA PRESENCIA DE
NÚCLEO
Arquebacterias:- Viven en medios inhóspitos:
condiciones extremas (fondo del mar, volcanes, pHs ácidos)
- Primeras formas de vida- Pared celular: no
peptidoglicano- Metanógenas: fabrican gas
CH4- Halófilas extremas: agua
salada- Termoacidófilas: agua caliente
(110ºC) y pH ácido (2)
CÉLULAS PROCARIOTAS
Eubacterias:– Organismos más abundantes– Respiración y fotosíntesis:
membrana– Pared celular: peptidoglicano– Algunas contienen cápsula
(unión a células)– Cromosoma circular– DNA plasmídico– Algunas producen enfermedadesenfermedades– Pueden esporular: inactivos
CÉLULAS PROCARIOTAS
Eubacterias
Las bacterias tienen diversas morfologías
• Material genético rodeado de membrana nuclear
• Más evolucionadas• Organelas membranosas
y no membranosas• Levaduras, protozoarios,
hongos, plantas, animales
CÉLULAS EUCARIOTAS
Las células eucariotes tienen diversos tamaños
Tamaño de células humanas:– 10 - 15 µm– Ovocitos: 100 µm diámetro– Células nerviosas: > 1 m, – Células musculares: hasta 30 cm
Las células eucariotes tienen diversos tamaños
Estructura celular
Estructura celular
Tipos de célulasCélulas eucariotasCélulas procariotas
Célula procariota
• Células pequeñas (1-10 μm).
• Su estructura no posee sistema de membranas internas.
• Material genético no rodeado por membrana.
• División celular directa (fisión binaria), no hay centriolo ni haz mitótico.
• Sexualidad ausente en la mayoría de las formas.
Escherichia coli
• Comprende especies:– anaerobias estrictas,– anaerobias facultativas,– microaerofílicas y– aerobias.
• Flagelo bacteriano simple, si existe: formado por proteína llamada flagelina.
• Ribosomas 70S.• EsteroidesEsteroides ausentes o en
cantidad limitada.
Escherichia coli
Célula procariota
• Diferentes esquemas metabólicos.
• Mitocondrias ausentes: enzimas de oxidación de moléculas orgánicas unidas a la membrana celular
• Cuando hay fotosíntesis: las enzimas en membrana.
• Fotosíntesis puede ser anaeróbica y aeróbica.
• Hay depósito de azufre y liberación de oxígeno.liberación de oxígeno.
Célula procariota
Partes importantes de las bacterias
STRUCTURE FUNCTION
Cell Wall Peptidoglicano, protección y forma celular
Outer MembraneProtección contra ATB (sólo en Gram negativas),
lipopolisacáridos activan sistema inmune
Cell MembraneRegular movimiento de moléculas dentro y fuera, contiene
enzimas
CytoplasmContiene DNA, ribosomas, y compuestos orgánicos necesarios
para sus procesos vitales
Chromosome Información genética
PlasmidContiene algunos genes obtenidos a través de la recombinación
genética
Capsule, and slime layer
Protección contra fagocitosis y unión a superficies
Endospore Protección celular contra condiciones adversas
Pilus (Pili) Unión a superficies importante en recombinación genética
Flagellum Movimiento celular
Así lucen algunas bacterias vistas al
microscopio electrónico
De acuerdo a la estructura de la pared bacteriana: - Gram positivas
- Gram negativas
Bacterias Bacterias ejemplaresejemplares
Morfología bacteriana y arreglos celulares
Célula eucariota• Células grandes (10-100 μm).• Sistema de endomembranas
(compartimentos diferenciados). • Núcleo.• División celular por mitosismitosis
clásica. • Hay presencia de centriolos y de
haces mitóticos.• Ribosomas de 80S.• Importante cantidad de
esteroides.
• SexualidadSexualidad presente en la mayoría de formas: participación de dos individuos (macho y hembra) en la producción de gametos.
• Los organismos multicelulares se desarrollan a partir de un cigoto diploide
• Presentan diferenciación celular importante.
meiosis
Célula eucariota
Célula eucariota
Cilios y flagelos: contienen 9 + 1 pares de microtúbulos compuestos por proteínas: tubulina, dineína, nexina, etc.
• Cuando hay fotosíntesis: enzimas “empaquetadas” en cloroplastos.• Todas las formas son aerobiasaerobias.• Cuando hacen respiración: enzimas de oxidación en las mitocondrias.
Célula eucariota
Por el número de células: UNICELULARES
Reino Protista
Por el número de células: UNICELULARES
Reino Protista
Por el número de células: PLURICELULARES
Reino Animal, vegetal y hongos
Componentes de una célula• Citosol• Membrana• Núcleo• Organelas sin membrana - Ribosomas
- Citoesqueleto - Proteosomas
• Organelas con membrana - Retículo endoplàsmico - Complejo de Golgi - Lisosomas
- Peroxisomas - Mitocondrias
MEMBRANA CELULAR
• Relaciona entorno extracelular con el medio intracelular.
• Medio de transporte
• Medio de comunicación
• Selectividad
• Es un sistema de transducción de señales
La membrana es un mosaico fluido y es asimétrica
NÚCLEO
• Centro de control de la célula• Presencia de ácidos nucleicos• Inicia y controla la síntesis del material celular.• Proteínas nucleares: - Histonas - Proteínas no histonas.• Presenta:
– Membrana nuclear doble– Cromatina– Nucleolo
Nucleolo produce ribosomas hacia el citosol y retículo endoplàsmico.
La cromatina está constituida de ADN y proteínas
La membrana nuclear es
continua con el RER
Las organelas
Microfotografía de una célula
PRINCIPALES ORGANELAS MEMBRANOSAS
Sistema de endomembranas
• Red de membranas internas en el citoplasma • Organelas de una sola membrana: su espacio acuoso interno es equivalente al extracelular de la célula.• Organelas con dos membranas: mitocondria y cloroplastos: dos membranas separadas por espacio intermembranas.
Retículo endoplasmático
• Continuación de la membrana nuclear.• Biosíntesis de lípidos, proteínas (via ribosomas) y carbohidratos complejos.• Su membrana constituye mas de la mitad del total de membrana en la célula.•Comunicación entre Golgi y Re: vesículas membranosas.
RE RugosoRE Rugoso -Apilamiento de membranas en láminas o sacos planos: cisternas.-Tapizado por ribosomas-Síntesis de proteínas.
RE RugosoRE Rugoso -Apilamiento de membranas en láminas o sacos planos: cisternas.-Tapizado por ribosomas-Síntesis de proteínas.
RE LisoRE Liso-Malla de tubos interconectados.-Síntesis de ácidos grasos y esteroides.-Almacena y libera calcio.
Retículo endoplasmático
Aparato de Golgi
Aparato de golgi
• Apilamiento de vesículas o sacos membranosos: cisternas.• Empaquetamiento de macromoléculas: RE --->Golgi ---> Transp. celular cis medial trans•Clasifica, modifica y reparteClasifica, modifica y reparte proteínas: enzimas, glucoproteínas, proteínas de secreción, etc.• Fabrica vesículas de Golgi: algunas lisosomas, otras se fusionan con membrana y otras se secretan.
Mitocondrias
• Respiración celular: producción de ATP.•Enzimas CK y fosforilación oxidativa.• Metabolismo glucosa y ácidos Metabolismo glucosa y ácidos grasos.grasos.• Localización celular: cerca de células en actividad (ej. flagelos o miofibrillas musculares).• Autoreplicación independientemente de la célula, subsisten por 10 días: DNA circular.•Dos membranas:
- interna: crestas- externa: porinas
• Matriz: ribosomas y ADN circular
Glucose + Oxygen CO2 + H20 + Energy (ATP)
Cloroplastos• Organelas especializadas: plantas y algas verdes.• Contienen clorofilaclorofila: color verde• Doble membrana• Membrana interna: clorofila• Tilacoides grana fotosíntesis• Matriz o estroma• DNA propio.
CO2 + H20 Glucosa + O2
luz
Lisosomas
• Contienen más de 40 enzimas hidrolíticas: digestión intracelular.• pH ácido: funcionamiento enzimático OK.• Funciones:
-Digestión intracelular: degradación biomoléculas.-Autofagia: organelas-Autólisis: apoptosis
• Comun animales, raro en plantas.• Leucocitos: contenido lisosomal liberado en una vacuola ELIMINARELIMINAR bacteriasbacterias. • Liberación incontrolada de lisosoma al citoplasma: muerte celular por necrosis.
Peroxisomas
• Fuente de utilización de oxígeno (junto con la mitocondria). • Degradación purinas, oxidación de ácidos grasos.• Plantas: fotorespiración.• Producción de H2O2 dañino: eliminación eliminación
enzimática (catalasa). enzimática (catalasa).
• Hepatocitos y riñones: detoxificación• En leucocitos: producen H2O2 para matar bacterias.•Degradan ácidos grasos en grupos acetil.
• Fuente de utilización de oxígeno (junto con la mitocondria). • Degradación purinas, oxidación de ácidos grasos.• Plantas: fotorespiración.• Producción de H2O2 dañino: eliminación eliminación
enzimática (catalasa). enzimática (catalasa).
• Hepatocitos y riñones: detoxificación• En leucocitos: producen H2O2 para matar bacterias.•Degradan ácidos grasos en grupos acetil.
Vacuolas
• Sacos membranosos: - intervienen en la digestión digestión intracelular.intracelular. - Liberación de productos de desecho.• Células animales: pequeñas• Células vegetales: grandes, presión por turgor. • 90% agua y 10% alimentos, sales, pigmentos y desechos.
ORGANELAS NO MEMBRANOSAS
Ribosomas
• Pequeñas organelas: RNARNAr r + + proteínasproteínas• Células procariotas y eucariotas• Sitio de síntesis de proteínas.• Libres o asociados a RE REr• Dos subunidades:
- grande- pequeña
• Interpretan el mensaje del ARN, mediante el código genético síntesis de proteínas.
Citoesqueleto
Citoesqueleto
Red organizada de tres proteínas-FilamentosFilamentos: actina. -MicrotubulosMicrotubulos: tubulina- Filamentos intermedios: varias Filamentos intermedios: varias proteínasproteínas • Soporte estructural
• Movimiento: celular y organelas
• División celular• Cilios, flagelos y
centriolos.
• Soporte estructural
• Movimiento: celular y organelas
• Forma celular.
Células ciliadas humanas: visión, oido, olfato y visión, oido, olfato y
equilibrioequilibrio.
Células flageladas humanas:
espermatozoidesespermatozoides
Citoesqueleto
Centríolos
• Pequeños ensamblajes cilíndricos: 9 grupos de 3 MT c/u
• Localizados cerca del núcleo: centrosomacentrosoma: rol esencial en la división celular.
• Otros centriolos migran a la membrana plasmatica: cuerpos basalescuerpos basales de los cilios o flagelos.
• 2 MT de c/triple se elongan: 9 pares de MT periféricos del axonemaaxonema.
Proteosomas• Degradación proteicaDegradación proteica no-lisosomal• Eucariotes, ATP dependiente.• Funciones claves:
- remoción de proteínas anómalas- control del ciclo celular- diferenciación celular- apoptosis- procesamiento de los antígenos
• Relacionados a numerosos procesos patológicos:- Parkinson- Alzheimer- cataratas
RESUMEN
Componentes de una célula animal
Componentes de una célula vegetal
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