Introducción a la célula 
http://www.youtube.com/watch?v=u3cgxfxVc6E 
Células procariotas y eucariotas 
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La teoría celular 
Los seres vivos estamos constituidos por células. 
Esta idea, que nadie pone en duda actualmente, es si...
La teoría celular: un poco de cronología 
Robert Hooke observa con lentes de aumento trozos de corcho y utiliza por primer...
La teoría celular: Robert Hooke 
Robert Hooke publicó una serie de dibujos en un libro 
llamado Micrografía. Los dibujos e...
La teoría celular: Anton Van Leeuwenhoek 
Leeuwenhoek, con microscopios construidos 
por el mismo (hasta 200 aumentos) rea...
La teoría celular: Robert Brown y Jan Evangelista Purkynje 
En 1831 estableció la constancia del núcleo 
celular en la cél...
La teoría celular: los autores, Schleiden y Schwann 
Theodor Schwann, histólogo y fisiólogo, y 
Jakob Schleiden, botánico,...
La teoría celular: Rudolf Virchow y Louis Pasteur 
El médico Rudolf Virchow, interesado en la 
especificidad celular de la...
La teoría celular: La aportación española, Ramón y Cajal 
Santiago Ramón y Cajal logró unificar todos los tejidos 
del cue...
La teoría celular: Los postulados de la teoría celular 
1.- La célula es la unidad estructural de los seres vivos. Todos l...
La teoría celular: Cronología relevante sobre la teoría celular
Los microscopios 
La biología es una área muy rica visualmente. Sin embargo muchas de las 
estructuras y eventos biológico...
Tipos de microscopios 
Los microscopios son instrumentos diseñados para producir imágenes visuales o 
fotográficas magnifi...
El microscopio óptico 
El microscopio óptico tiene un límite 
resolución de cerca de 200 nm (0.2 
μm). Este límite se debe...
El Microscopio Electrónico de Transmisión (MET) 
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El Microscopio Electrónico de Barrido (MEB) 
El microscopio electrónico de barrido (MEB) 
también tiene un limite de 2nm. ...
Resumen comparativo de los tipos de microscopios
Ejercicios de repaso 
1. Organización celular de los seres vivos 
2. Teoría Celular 
3. Historia de la teoría celular 
4. ...
Tipos de organización celular 
No todas las células poseen el mismo grado de organización. Las 
primeras que surgen en el ...
La estructura básica de una célula (independientemente de si es una célula 
procariota o eucariota consta de: 
MEMBRANA PL...
Podemos encontrar dos tipos de células en los seres vivos: 
CÉLULA PROCARIOTA 
•El material genético ADN está libre 
en el...
Comparación de los dos tipos de células
La célula procariota: características generales 
• Carecen de núcleo verdadero. El ADN circular y cerrado, forma una única...
Nutrición de los procariotas: 
Pueden ser: 
1.Heterótrofos 
• Parásitos 
• Simbiontes 
• Saprobiontes 
2.Autótrofos 
• Fot...
La célula animal 
Son mucho más grandes (10.000 
veces de media) y más complejas que 
las procariotas. 
Su nombre deriva d...
Células animales 
Célula al microscopio 
óptico 
Célula al microscopio 
electrónico de 
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Estructuras de la célula animal 
Partes de la célula 
Membrana 
Citoplasma 
Hialoplasma Orgánulos membranosos 
Retículo en...
Membrana plasmática 
Representa el límite externo de la célula. Su grosor es menor de 7,5 nm. 
Todas las células y orgánul...
Membrana plasmática: Funciones 
1. Delimita la célula 
2. Fenómenos relativos al movimiento 
3. Transporte en ambos sentid...
El citoplasma 
Citoplasma 
Hialoplasma 
Orgánulos 
membranosos 
Retículo endoplasmático 
Aparato de Golgi 
Lisosomas 
Mito...
El citoplasma: Citosol o hialoplasma 
El citoplasma es la región comprendida entre la membrana 
plasmática y el núcleo. Co...
Orgánulos no membranosos: El citoesqueleto 
• El citoesqueleto comprende tres tipos de estructuras fibrilares: 
microfilam...
Distribución de los elementos del citoesqueleto
El centrosoma 
El centrosoma es exclusivo de células animales. Está 
próximo al núcleo y es un centro organizador de 
micr...
Centrosoma
Cilios y flagelos 
Los cilios y los flagelos son prolongaciones de la 
membrana de algunas células sostenidos en su 
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Cilios y flagelos
Ribosomas 
Los ribosomas son globulares sin membrana están 
formados por proteínas y ARN ribosómico y constan de 
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Orgánulos membranosos: Retículo endoplasmático 
El retículo endoplasmático es un sistema complejo de membranas que delimit...
R.E.R. 
R.E.L.
Orgánulos membranosos: Aparato de Golgi 
El aparato de Golgi es otro sistema de membranas aplanadas y ensanchadas en los 
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Orgánulos membranosos: Lisosomas 
Los lisosomas son vesículas delimitadas 
por una membrana que se forman como 
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Orgánulos membranosos: Peroxisomas 
Los peroxisomas son otras vesículas muy similares a los lisosomas, que contienen 
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Orgánulos membranosos: Mitocondrias 
Las mitocondrias son alargadas y con forma de habichuela. 
Presentan doble membrana: ...
El núcleo celular 
• Es la estructura mas voluminosa del interior 
celular. 
• Sus principales funciones son: 
• Contiene ...
El núcleo celular: la envoltura nuclear 
La envoltura nuclear es una doble membrana: la externa se prolonga con las del 
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El núcleo celular: Nucleoplasma, nucléolo y cromatina 
El nucleoplasma es el medio en el que se realiza 
la síntesis de lo...
La célula vegetal 
En general son similares a las células animales, pero presentan una serie de 
diferencias: carecen de c...
La célula vegetal: La pared celular 
Pared rígida que protege las células y 
mantiene la forma. Su composición es 
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La célula vegetal: Las vacuolas 
Vacuola 
Las vacuolas en células adultas pueden ocupar 
el 90% del volumen celular. 
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La célula vegetal: Los cloroplastos 
Es el orgánulo encargado de realizar la fotosíntesis.
La célula vegetal: Los cloroplastos 
Estructura 
• Doble membrana 
• Espacio interno: estroma 
• Forma lenticular 
• Tamañ...
La célula vegetal: Otros tipos de plastos
ORGÁNULO ESTRUCTURA FUNCIÓN CÉLULA 
MEMBRANA 
PLASMÁTICA 
Bicapa de lípidos (fosfolípidos) con 
proteínas transmembrana qu...
ORGÁNULO ESTRUCTURA FUNCIÓN CÉLULA 
CENTROSOMA Zona cercana al núcleo donde se 
ubican 2centriolos (estructuras 
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ORGÁNULO ESTRUCTURA FUNCIÓN CÉLULA 
RIBOSOMAS Partículas sin membrana formadas 
por 2 subunidades. Pueden 
aparecer libres...
Diferencias entre la célula vegetal y la animal 
Célula vegetal Célula animal 
La forma y el tamaño de la célula depende d...
Ejercicios de repaso 
1. Organización estructural de las células 
2. Orgánulos 
3. Diferencias entre procariotas y eucario...
La célula como unidad funcional 
En el interior de las células tiene lugar una enorme cantidad de reacciones 
químicas com...
Procesos metabólicos 
Hay dos tipos de procesos metabólicos: Anabolismo y catabolismo 
• Anabolismo. La célula construye n...
El ATP 
El ATP (Adenosín trifosfato), una molécula del tipo nucleótido, presente en todas las 
células y que está compuest...
ADP + Pi 
Energía 
ATP 
Energía 
CATABOLISMO 
Moléculas 
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Moléculas 
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ANABOLISMO 
Moléculas 
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M...
Tipos de nutrición celular 
La función de nutrición tiene como misión incorporar a la célula materia y energía, que 
serán...
La fotosíntesis 
Es el proceso que consiste en la obtención de materia orgánica a partir de 
compuestos inorgánicos. 
• La...
Fase luminosa de la fotosíntesis 
Esta fase tiene lugar en las membranas de los tilacoides de los cloroplastos. La 
clorof...
Fase oscura de la fotosíntesis 
Fase oscura 
El proceso fundamental de la fase oscura es la fijación reductora del C a par...
Quimiosíntesis 
Ciertas bacterias utilizan la energía generada en reacciones de oxidación-reducción 
para producir materia...
Quimiosíntesis 
Sustrato inorgánico 
reducido 
Sustrato inorgánico 
oxidado 
Compuestos 
orgánicos 
O2 
Energía 
ATP 
Ener...
Procesos catabólicos 
Glucosa 
Glucólisis 
Vía de entrada fundamental 
del catabolismo
La respiración celular 
Una parte de las moléculas obtenidas en el proceso de nutrición celular servirán 
como combustible...
Vía aerobia: La respiración celular 
Tras la conversión de la glucosa en piruvato, en presencia de oxígeno, se continúa la...
Vía anaerobia: Las fermentaciones 
En ausencia de oxígeno, se produce la fermentación, que se caracteriza por: 
a. Es un p...
Resumiendo los procesos metabólicos…
Las primeras células 
Las primeras células aparecieron en la Tierra hace unos 3500 millones de años. Se 
trataba de célula...
Endosimbiosis 
Los procariotas 
primitivos, aíslan el 
núcleo y su información 
genética por 
invaginación de las 
membran...
Endosimbiosis
Pruebas a favor de la endosimbiosis (1) 
1. El tamaño de las mitocondrias es similar al tamaño de algunas bacterias. 
2. L...
Pruebas a favor de la endosimbiosis (2) 
6. En general, la síntesis proteica en mitocondrias y cloroplastos es autónoma. 
...
Los virus 
Los virus no están formados por células. Son parásitos y necesitan alojarse en el interior 
de las células de u...
Estructura de los virus 
Su forma es muy variada pero, en general, todos presentan esta simple 
estructura: envoltura exte...
Ciclo vital de un vrus 
http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072556781/student_view0/chapter17/animation_quiz_2.html
Ejercicios de repaso 
1. Metabolismo 
2. Metabolismo de distintos organismos 
3. Fotosíntesis 
4. Quimiosíntesis 
5. Respi...
Tema 2  organización celular de los seres vivos
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Organización celular de los seres vivos. La teoría celular, los microscopios, orgánulos, metabolismo, virus... Revisado en Noviembre 2014. Se incorporan ejercicios de auto-evaluación de cada apartado

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Tema 2 organización celular de los seres vivos

  1. 1. Introducción a la célula http://www.youtube.com/watch?v=u3cgxfxVc6E Células procariotas y eucariotas http://www.youtube.com/watch?v=_rDJ9zcXO7A&feature=c 4-overview-vl&list=PLPczwzH3x8GjhLa1ZO6-8qX-9-oq94_0H http://www.youtube.com/watch?v=kxd7GbszcXQ
  2. 2. La teoría celular Los seres vivos estamos constituidos por células. Esta idea, que nadie pone en duda actualmente, es sin embargo, bastante reciente, porque la mayoría de las células son invisibles a simple vista. La teoría celular y su evolución han estado muy unidas al desarrollo del microscopio (aparecido en Holanda en 1390, y utilizado por Galileo en 1610). Anteriormente, Aristóteles y Paracelso (médico suizo del renacimiento) sostenían que los seres vivos estaban formados por pequeñas unidades vitales, pero sus ideas no tuvieron mucha trascendencia.
  3. 3. La teoría celular: un poco de cronología Robert Hooke observa con lentes de aumento trozos de corcho y utiliza por primera vez el término "célula“. Anton van Leewonhoek construye los primeros microscopios con los que observa y describe organismos unicelulares. Robert Brown describe el núcleo celular. Matthias Schleiden y Theodor Schwann proponen las ideas fundamentales de lo que será la "teoría celular": la célula como unidad de los seres vivos. Purkinje propone el término "protoplasma" para definir el interior de la célula. Rudolf Virchow enuncia la idea básica de que toda célula procede de otra. Santiago Ramón y Cajal recibe el premio Nobel al demostrar que también los tejidos nerviosos están formados por células. 1665 1674 1831 1838-39 1839 1855 1906
  4. 4. La teoría celular: Robert Hooke Robert Hooke publicó una serie de dibujos en un libro llamado Micrografía. Los dibujos estaban basados en sus observaciones con un microscopio que el mismo había inventado y construido (50 aumentos). En este libro aparece por primera vez la palabra célula en un sentido biológico para referirse a las celdas o cavidades que presentaba una lamina de corcho.
  5. 5. La teoría celular: Anton Van Leeuwenhoek Leeuwenhoek, con microscopios construidos por el mismo (hasta 200 aumentos) realizo observaciones y dibujos muy precisos de glóbulos rojos, bacterias de la boca, espermatozoides levaduras...
  6. 6. La teoría celular: Robert Brown y Jan Evangelista Purkynje En 1831 estableció la constancia del núcleo celular en la célula vegetal, lo que anticipó la teoría celular. También descubrió el movimiento browniano es decir, el movimiento desordenado de las partículas en suspensión en un líquido Introdujo el término protoplasma. El protoplasma es todo el interior de la célula, es decir el citoplasma más el núcleo. También fue el primero en utilizar un micrótomo para realizar delgados cortes de tejidos para la observación microscópica y fue de los primeros en utilizar una versión mejorada del microscopio compuesto.
  7. 7. La teoría celular: los autores, Schleiden y Schwann Theodor Schwann, histólogo y fisiólogo, y Jakob Schleiden, botánico, se percataron de cierta comunidad fundamental en la estructura microscópica de animales y plantas, en particular la presencia de centros o núcleos, que el botánico británico Robert Brown había descrito recientemente. Asentaron el primer y segundo principio de la teoría celular histórica: "Todo en los seres vivos está formado por células o productos secretados por las células" y "La célula es la unidad básica de organización de la vida".
  8. 8. La teoría celular: Rudolf Virchow y Louis Pasteur El médico Rudolf Virchow, interesado en la especificidad celular de la patología explicó lo que se puede considerar el tercer principio de la Teoría celular: "Toda célula se ha originado a partir de otra célula, por división de ésta” (omnis cellula ex cellula) La teoría celular fue debatida a lo largo del siglo XIX, pero fue Pasteur el que, con sus experimentos sobre la multiplicación de los microorganismos unicelulares, dio lugar a su aceptación rotunda y definitiva.
  9. 9. La teoría celular: La aportación española, Ramón y Cajal Santiago Ramón y Cajal logró unificar todos los tejidos del cuerpo en la teoría celular, al demostrar que el tejido nervioso está formado por células. Su teoría, denominada “neuronismo” o “doctrina de la neurona”, explicaba el sistema nervioso como un conglomerado de unidades independientes. Pudo demostrarlo gracias a las técnicas de tinción de su contemporáneo Camillo Golgi, quien perfeccionó la observación de células mediante el empleo de nitrato de plata, logrando identificar una de las células nerviosas.
  10. 10. La teoría celular: Los postulados de la teoría celular 1.- La célula es la unidad estructural de los seres vivos. Todos los organismos se encuentran formados por una o más células. 2.- La célula es la unidad fisiológica de los seres vivos. Es la mínima unidad de la materia que puede llevar a cabo todas las funciones de un ser vivo. 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.
  11. 11. La teoría celular: Cronología relevante sobre la teoría celular
  12. 12. Los microscopios La biología es una área muy rica visualmente. Sin embargo muchas de las estructuras y eventos biológicos más interesantes son más pequeños de lo que el ojo humano puede ver sin ayuda. Esto explica que el desarrollo de la biología ha estado ligado al desarrollo de la microscopía. http://learn.genetics.utah.edu/content/begin/cells/scale/
  13. 13. Tipos de microscopios Los microscopios son instrumentos diseñados para producir imágenes visuales o fotográficas magnificadas de objetos pequeños. El microscopio debe lograr tres tareas: produzca una imagen magnificada del espécimen, separe los detalles en la imagen, y haga los detalles visibles al ojo humano o a la cámara fotográfica. Tipos de microscopios (usados en biología) Ópticos normales Microscopio de fluorescencia Microscopio de luz ultravioleta Electrónicos TEM SEM Se diferencian , entre otras cosas, por el tipo de luz que utilizan
  14. 14. El microscopio óptico El microscopio óptico tiene un límite resolución de cerca de 200 nm (0.2 μm). Este límite se debe a la longitud de onda de la luz (0.4-0.7 μm ). Las células observadas bajo el microscopio óptico pueden estar vivas o fijadas y teñidas.
  15. 15. El Microscopio Electrónico de Transmisión (MET) Permite la observación de muestra en cortes ultra finos. Un TEM dirige el haz de electrones hacia el objeto que se desea aumentar. Una parte de los electrones rebotan o son absorbidos por el objeto y otros lo atraviesan formando una imagen aumentada del espécimen. La muestra debe cortarse en capas muy finas, (un par de miles de ángstromgs). Se coloca una placa fotográfica o una pantalla fluorescente detrás del objeto para registrar la imagen aumentada. Los microscopios electrónicos de transmisión pueden aumentar un objeto hasta un millón de veces.
  16. 16. El Microscopio Electrónico de Barrido (MEB) El microscopio electrónico de barrido (MEB) también tiene un limite de 2nm. Al igual que el MET, el MEB permite mirar a células muertas, después de haber sido fijadas y teñidas con iones de metales pesados. Con esta técnica los electrones son reflectados sobre la superficie del espécimen. No es necesario cortar la muestra. Los microscopios electrónicos de barrido pueden ampliar los objetos 200.000 veces o más.
  17. 17. Resumen comparativo de los tipos de microscopios
  18. 18. Ejercicios de repaso 1. Organización celular de los seres vivos 2. Teoría Celular 3. Historia de la teoría celular 4. Hechos importantes en la teoría celular 5. Tipos de microscopios 6. Partes del microscopio óptico 7. Partes del microscopio electrónico de transmisión 8. Partes del microscopio electrónico de barrido
  19. 19. Tipos de organización celular No todas las células poseen el mismo grado de organización. Las primeras que surgen en el curso de la evolución debían ser muy simples. Sus representantes actuales son las bacterias y las cianobacterias (algas verde-azuladas). Son los llamados procariotas (que no tienen un núcleo verdadero separado del citoplasma por una membrana). El reto de los seres vivos actuales tenemos unas células más complejas, con un núcleo bien diferenciado y reciben el nombre de células eucariotas.
  20. 20. La estructura básica de una célula (independientemente de si es una célula procariota o eucariota consta de: MEMBRANA PLASMÁTICA: una membrana que la separa del medio externo, pero que permite el intercambio de materia. CITOPLASMA: una solución acuosa en el que se llevan a cabo las reacciones metabólicas. ADN: material genético, formado por ácidos nucleicos. ORGÁNULOS SUBCELULARES: estructuras subcelulares que desempeñan diferentes funciones dentro de la célula. La estructura de las células
  21. 21. Podemos encontrar dos tipos de células en los seres vivos: CÉLULA PROCARIOTA •El material genético ADN está libre en el citoplasma. •Sólo posee unos orgánulos llamados ribosomas. No hay compartimentos internos rodeados de membranas •Es el tipo de célula que presentan las bacterias CÉLULA EUCARIOTA •El material genético ADN está encerrado en una membrana y forma el núcleo. •Poseen un gran número de orgánulos. •Es el tipo de célula que presentan el resto de seres vivos. Célula procariota y eucariota
  22. 22. Comparación de los dos tipos de células
  23. 23. La célula procariota: características generales • Carecen de núcleo verdadero. El ADN circular y cerrado, forma una única molécula llamada cromosoma bacteriano o nucleoide que normalmente está en posición central en la célula. En algunos casos pueden aparecer plásmidos. • El citoplasma contiene numerosos ribosomas y en las cianobacterias aparecen unos sistemas membranosos que contienen la clorofila y que se disponen de forma concéntrica en torno al ADN. • La membrana plasmática esta rodeada por una cubierta rígida llamada pared celular y compuesta por peptidoglucano. Además, pueden tener otra capa por encima denominada cápsula. • La membrana presenta unas invaginaciones llamadas mesosomas y donde se sitúan algunos enzimas relacionados con la obtención de energía. • No tienen movimientos citoplasmáticos internos, (carecen de citoesqueleto). Esto impide el movimiento ameboide. Se mueven por flagelos, (diferentes de los de eucariotas).
  24. 24. Nutrición de los procariotas: Pueden ser: 1.Heterótrofos • Parásitos • Simbiontes • Saprobiontes 2.Autótrofos • Fotosintéticos • Quimiosintéticos
  25. 25. La célula animal Son mucho más grandes (10.000 veces de media) y más complejas que las procariotas. Su nombre deriva del hecho de tener un núcleo verdadero, separado por membranas del citoplasma. Su principal característica es que poseen sistemas de membranas que dividen el interior de la célula en numerosos compartimentos (no existen en las procariotas) especializados en las distintas funciones. La compartimentación permite un metabolismo más complejo (sin el, las enzimas estarían mezclados y la actividad sería caótica) http://www.youtube.com/watch?v=hBTImxRZrDM
  26. 26. Células animales Célula al microscopio óptico Célula al microscopio electrónico de transmisión Célula al microscopio electrónico de barrido Mitocondria
  27. 27. Estructuras de la célula animal Partes de la célula Membrana Citoplasma Hialoplasma Orgánulos membranosos Retículo endoplasmático Aparato de Golgi Lisosomas Mitocondrias Peroxisomas Orgánulos no membranosos Citoesqueleto Centrosoma Ribosomas Núcleo Membrana nuclear Cromatina Nucléolo Nucleoplasma Se pueden diferenciar
  28. 28. Membrana plasmática Representa el límite externo de la célula. Su grosor es menor de 7,5 nm. Todas las células y orgánulos presentan el mismo tipo de membrana, y por esta razón, a esta estructura se le ha denominado membrana unidad, o membrana unitaria. Composición de la membrana Esta formada por lípidos (principalmente fosfolípidos y colesterol), dispuestos en dos capas con los extremos hidrófilos hacia el exterior y los hidrófobos hacia el interior. Por ambos lados de esta bicapa lipídica e insertadas en ella, aparecen proteínas. En la parte exterior de la membrana se encuentran glúcidos unidos a las proteínas (glucoproteínas) que forman una estructura llamada glucocálix. Su función es protectora, de reconocimiento de adhesión y de identidad celular.
  29. 29. Membrana plasmática: Funciones 1. Delimita la célula 2. Fenómenos relativos al movimiento 3. Transporte en ambos sentidos, con selectividad de los materiales que entran en la célula 4. Fenómenos de excitabilidad 5. Recepción de señales (para la división celular, receptores hormonales, par los procesos inmunitarios, adhesión celular, etc.).
  30. 30. El citoplasma Citoplasma Hialoplasma Orgánulos membranosos Retículo endoplasmático Aparato de Golgi Lisosomas Mitocondrias Peroxisomas Orgánulos no membranosos Citoesqueleto Centrosoma Ribosomas
  31. 31. El citoplasma: Citosol o hialoplasma El citoplasma es la región comprendida entre la membrana plasmática y el núcleo. Consta de citosol o hialoplasma y orgánulos. El citosol es el medio acuoso en el que se encuentran gran cantidad de biomoléculas que intervienen en las reacciones metabólicas. En este medio se hallan inmersos los orgánulos, estructuras granulosas (granos de glucógeno y de grasas) y estructuras fibrilares que forman el citoesqueleto
  32. 32. Orgánulos no membranosos: El citoesqueleto • El citoesqueleto comprende tres tipos de estructuras fibrilares: microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos. Las tres están compuestas por proteínas que al unirse forman fibras que en conjunto dan su forma a la célula. Las principales funciones del citoesqueleto son: 1. Estabilidad celular y forma celular 2. Locomoción celular 3. División celular 4. Movimiento de los orgánulos internos 5. Regulación metabólica
  33. 33. Distribución de los elementos del citoesqueleto
  34. 34. El centrosoma El centrosoma es exclusivo de células animales. Está próximo al núcleo y es un centro organizador de microtúbulos. La estructura consta de una zona interior donde aparece el diplosoma, formado por dos centriolos dispuestos perpendicularmente entre sí. Este diplosoma está inmerso en un material pericentriolar que es el centro organizador de microtúbulos. Así en él se disponen microtúbulos que parten radialmente y que se llaman áster. Cada centriolo consta de 9 grupos de 3 microtúbulos que forman un cilindro. Este cilindro se mantiene gracias a unas proteínas que unen los tripletes. Su función es organizar los microtúbulos. De él se derivan estructuras de movimiento como cilios y flagelos y forma el huso acromático que facilita la separación de las cromátidas en la mitosis.
  35. 35. Centrosoma
  36. 36. Cilios y flagelos Los cilios y los flagelos son prolongaciones de la membrana de algunas células sostenidos en su interior por microtúbulos que parten de un centriolo situado en la base (corpúsculo basal). Los cilios son cortos y numerosos, mientras que los flagelos son largos y escasos. Ambos son móviles y proporcionan locomoción a células libres o agitan partículas del medio.
  37. 37. Cilios y flagelos
  38. 38. Ribosomas Los ribosomas son globulares sin membrana están formados por proteínas y ARN ribosómico y constan de dos subunidades de diferente tamaño. Están en el hialoplasma de todas las células. Pueden estar dispersos o agrupados como las cuentas de un collar (polisomas o polirribosomas) adheridos a la membrana del retículo endoplasmático a través de unas proteínas (riboforinas) y su función es la síntesis de proteínas.
  39. 39. Orgánulos membranosos: Retículo endoplasmático El retículo endoplasmático es un sistema complejo de membranas que delimitan cavidades o sacos comunicados entre si como una red. El retículo endoplasmático rugoso (RER) posee ribosomas adosados a la cara externa de sus sacos muy aplanados y su función esta relacionada con la síntesis de proteínas (recoge las proteínas sintetizadas por los ribosomas). El retículo endoplasmático liso (REL) no tiene ribosomas en sus membranas de aspecto tubular y su función es la síntesis de lípidos (fosfolípidos y colesterol de forma especial). A través de sus cavidades circulan moléculas de un lado a otro de la célula.
  40. 40. R.E.R. R.E.L.
  41. 41. Orgánulos membranosos: Aparato de Golgi El aparato de Golgi es otro sistema de membranas aplanadas y ensanchadas en los extremos dispuestas en paquetes como pilas de platos. Cada paquete se llama dictiosoma y puede haber varios por célula. Su función consiste en elaborar productos de secreción que son proteínas procedentes del retículo que aquí se modifican y clasifican embalándolas en el interior de vesículas que cruzan el citoplasma y se vierten en la superficie. También se encarga de la formación de lisosomas, peroxisomas y vesículas de secreción
  42. 42. Orgánulos membranosos: Lisosomas Los lisosomas son vesículas delimitadas por una membrana que se forman como burbujas liberadas de los dictiosomas. Contienen enzimas digestivos pues su función es unirse a vacuolas digestivas y descomponer las partículas alimenticias que estas han introducido del exterior. Intervienen también en procesos de degeneración celular por autodigestion.
  43. 43. Orgánulos membranosos: Peroxisomas Los peroxisomas son otras vesículas muy similares a los lisosomas, que contienen enzimas del tipo catalasas o peroxidasas que descomponen el peróxido de hidrogeno (agua oxigenada) formado en ciertas reacciones. Intervienen en procesos de destoxificación y reacciones metabólicas de oxidación de ácidos grasos, ciclo del glioxilato (solo en las células vegetales) o fotorrespiración
  44. 44. Orgánulos membranosos: Mitocondrias Las mitocondrias son alargadas y con forma de habichuela. Presentan doble membrana: la interna plegada hacia el interior forma las crestas mitocondriales. El contenido o matriz tiene ribosomas parecidos a los de los procariotas (menores que los del citoplasma) y moléculas de ADN desnudo y circular, por lo que puede fabricar alguna de sus proteínas. Son las centrales energéticas de las células porque realizan las ultimas etapas de la respiración aerobia, en las que moléculas sencillas en presencia de oxigeno se descomponen en CO2 y H2O y se libera energía en forma de ATP.
  45. 45. El núcleo celular • Es la estructura mas voluminosa del interior celular. • Sus principales funciones son: • Contiene el material genético • Organiza su reparto en la división • Dirige la actividad de la célula. • Existen dos estados morfológicos y funcionales diferentes en el núcleo: núcleo en interfase y durante la división (en la que desaparece como estructura definida) • El núcleo interfásico es una estructura única (aunque hay células plurinucleadas), generalmente esférica aunque de forma y tamaño definidos para cada célula.
  46. 46. El núcleo celular: la envoltura nuclear La envoltura nuclear es una doble membrana: la externa se prolonga con las del retículo y ambas se fusionan en muchos puntos Las membranas nucleares están atravesadas por poros que permiten el paso selectivo de moléculas de cierto tamaño como el ARN.
  47. 47. El núcleo celular: Nucleoplasma, nucléolo y cromatina El nucleoplasma es el medio en el que se realiza la síntesis de los ácidos nucleicos y contiene todos los elementos necesarios para ello. El nucléolo es una estructura esférica sin membrana formada por una fracción de ADN, proteínas y ARN ribosómico que se fabrica a este nivel, por lo que su función es organizar los componentes de los ribosomas. La cromatina está formada por una maraña de filamentos ultramicroscópicos de ADN y proteínas es decir el material genético que realiza sus dos actividades: se transcribe para dar ARN y dirigir la síntesis de proteínas o se duplica para repartirse cuando llegue la división. Nucleoplasma
  48. 48. La célula vegetal En general son similares a las células animales, pero presentan una serie de diferencias: carecen de centriolos y poseen organulos y estructuras exclusivas como los cloroplastos, la pared celular y las vacuolas
  49. 49. La célula vegetal: La pared celular Pared rígida que protege las células y mantiene la forma. Su composición es mayoritariamente de celulosa.
  50. 50. La célula vegetal: Las vacuolas Vacuola Las vacuolas en células adultas pueden ocupar el 90% del volumen celular. Su función es estructural, manteniendo la presión interna y acumulando sustancias de reserva, pigmentos o productos de desecho
  51. 51. La célula vegetal: Los cloroplastos Es el orgánulo encargado de realizar la fotosíntesis.
  52. 52. La célula vegetal: Los cloroplastos Estructura • Doble membrana • Espacio interno: estroma • Forma lenticular • Tamaño (entre 2 y 6 μm) y número variable (entre 20 y 40 por célula). • En el estroma (equivalente a la matriz mitocondrial) se sitúan unas formaciones membranosas en forma de sacos apilados y aplanados llamados tilacoides. Una pila de tilacoides recibe el nombre de grana. Los cloroplastos tienen ADN propio, con el que puede fabricar algunas proteínas propias y ribosomas en el estroma.
  53. 53. La célula vegetal: Otros tipos de plastos
  54. 54. ORGÁNULO ESTRUCTURA FUNCIÓN CÉLULA MEMBRANA PLASMÁTICA Bicapa de lípidos (fosfolípidos) con proteínas transmembrana que la atraviesan y proteínas periféricas. Glucolípidos anclados en la cara externa Proteger y envolver a la célula. Controlar la salida y entrada de sustancias de la célula Procariota Eucariotas MESOSOMAS Repliegues de la membrana plasmática Albergar las enzimas necesarias para la respiración celular y la división de la célula Procariota NUCLEOIDE Lugar del citoplasma donde se ubica el material genético Albergar el material genético con el cual se controlan y regulan las funciones vitales de la célula Procariota NÚCLEO Compartimento separado por una doble membrana con poros que lo comunican con el citoplasma Controlar y regular las funciones vitales de la célula Eucariotas NUCLEOLO Esfera granular ubicada en el interior del núcleo Formar los ribosomas Eucariotas CITOSOL O HIALOPLASMA Disolución acuosa del citoplasma Mantener inmersos a los orgánulos y a las estructuras no membranosas del citoplasma Procariota Eucariotas CITOPLASMA Espacio interno de la célula, rodeado por la membrana plasmática Lugar donde se alojan los orgánulos y las estructuras no membranosas de la célula Procariota Eucariotas CITOESQUELETO Filamentos proteicos que se distribuyen por el citoplasma en forma de red Dar forma a la célula y es responsable de sus movimientos Eucariotas
  55. 55. ORGÁNULO ESTRUCTURA FUNCIÓN CÉLULA CENTROSOMA Zona cercana al núcleo donde se ubican 2centriolos (estructuras cilíndricas huecas dispuestas perpendicularmente) Originar y organizar los filamentos del citoesqueleto. Participar en el movimiento de los cromosomas durante la división celular Eucariota animal R.E. LISO Conjunto de túbulos y sacos aplanados comunicados entre sí. Fabricar los lípidos de la membrana Eucariotas R.E. RUGOSO Conjunto de túbulos y sacos aplanados comunicados entre sí y cubiertos externamente por ribosomas. Sintetizar las proteínas (en los ribosomas que llevan adheridos) Eucariotas APARATO GOLGI Conjunto de pilas de sacos membranosos (no más de 5), rodeados de vesículas Crear vesículas donde se almacenan las moléculas sintetizadas en el Retículo para expulsarlas al exterior o llevarlas a otros orgánulos Eucariotas LISOSOMAS Vesículas con enzimas digestivas fabricadas en el R.E. Rugoso Digerir materia orgánica y transformarla en moléculas orgánicas sencillas Eucariotas PARED CELULAR Pared rígida, formada por celulosa, adherida a la cara externa de la membrana plasmática Proteger a la célula y mantener su forma Eucariota vegetal VACUOLAS Vesículas rodeadas de membrana Almacenar sustancias y mantener la forma celular gracias a la presión que ejercen sobre la pared Eucariotas CILIOS Y FLAGELOS Expansiones del citoplasma, filiformes y móviles. Permitir el desplazamiento de la célula a través de un medio líquido Eucariota animal
  56. 56. ORGÁNULO ESTRUCTURA FUNCIÓN CÉLULA RIBOSOMAS Partículas sin membrana formadas por 2 subunidades. Pueden aparecer libres en el citoplasma, adheridos al R.E. Rugoso o libres en el interior de mitocondrias y cloroplastos Intervenir en la síntesis de proteínas Procariota Eucariotas MITOCONDRIAS Orgánulo rodeado de doble membrana que delimita un espacio interno (matriz). La membrana interna se prolonga hacia el interior de la matriz formando crestas mitocondriales. La matriz contiene ribosomas (mitorribosomas) y ADN propio. Combustión de moléculas orgánicas, en presencia de O2, para obtener la energía que la célula necesita para su funcionamiento Eucariotas CLOROPLASTOS Orgánulo rodeado de doble membrana que delimita un espacio interno (estroma). En el estroma aparecen sacos con membrana (tilacoides) donde está la clorofila. Cuando los tilacoides se apilan, reciben el nombre de grana. El estroma contiene ribosomas (plastorribosomas) y ADN propio Realizar la fotosíntesis: sintetizar materia orgánica a partir de materia inorgánica con la ayuda de la energía solar captada por la clorofila. Eucariota vegetal
  57. 57. Diferencias entre la célula vegetal y la animal Célula vegetal Célula animal La forma y el tamaño de la célula depende de la pared celular. En general, forma prismática. La forma y el tamaño están, en parte, dados por el citoesqueleto. En general, formas mucho más variadas.. Autótrofa Heterótrofa Con gran cantidad de plástidos como cloroplasto (clorofila), amiloplastos (almidón), cromoplasto, ficoeritrina, olaplastos y protoplastos Sin plástidos o estructuras que permitan acumular pigmentos y otras sustancias Con depósitos en forma de cristal en el citoplasma Sin cristales en el citoplasma Presentan vacuolas de gran tamaño No presentan vacuolas grandes, aunque si pequeñas vesículas Generalmente almacenan almidón Almacenan glucógeno Las células se dividen por tabicamiento Las células se dividen por estrangulamiento No tienen centriolos: no tienen cilios ni flagelos Si hay centriolos, que originan cilios y flagelos
  58. 58. Ejercicios de repaso 1. Organización estructural de las células 2. Orgánulos 3. Diferencias entre procariotas y eucariotas 4. Fotografías de orgánulos 5. Secreción de proteínas en la célula (1) 6. Secreción de proteínas (2) 7. Estructura de la mitocondria 8. Estructura de los cloroplastos 9. Elementos de la célula animal 10.Elementos de la célula vegetal 11.Célula animal y vegetal
  59. 59. La célula como unidad funcional En el interior de las células tiene lugar una enorme cantidad de reacciones químicas como consecuencia de la realización de las funciones biológicas. El conjuntos de todas estas reacciones se llama metabolismo. Las reacciones del metabolismo cumplen una serie de características: 1. Son reacciones encadenadas, le producto de una reacción es el reactivo de la siguiente. Esta secuencia de reacciones se denomina rutas metabólicas. 2. Pueden ser ramificadas, de manera que según las necesidades de la célula se obtienen unos productos u otros. 3. Todas las reacciones metabólicas son catalizadas por enzimas. 4. La mayor parte de las reacciones metabólicas son de oxidación-reducción.
  60. 60. Procesos metabólicos Hay dos tipos de procesos metabólicos: Anabolismo y catabolismo • Anabolismo. La célula construye nuevas moléculas a partir de otras más sencillas. Requiere un aporte de energía • Catabolismo. Las moléculas grandes se oxidan, se rompen y en el proceso se libera energía que contiene en los enlaces y que se utiliza en otros procesos (los anabólicos, transporte activo, movimiento...) Esta energía que se intercambia de un proceso a otro, no se intercambia directamente de manera tan simple, sino que necesita un intermediario que la capte en los procesos catabólicos y la ceda en los anabólicos: el ATP
  61. 61. El ATP El ATP (Adenosín trifosfato), una molécula del tipo nucleótido, presente en todas las células y que está compuesta por una pentosa (ribosa) una base nitrogenada (adenina) y tres grupos fosfatos. Los enlaces entre los grupos fosfato se llaman enlaces de alta energía, porque cuando se rompe uno de ellos (se hidroliza) se libera una gran cantidad de energía y se forma el ADP (adenosín difosfato). Para formar de nuevo ATP hace falta aportar la misma cantidad de energía
  62. 62. ADP + Pi Energía ATP Energía CATABOLISMO Moléculas simples Moléculas complejas ANABOLISMO Moléculas sencllas Moléculas complejas Relación entre catabolismo y anabolismo
  63. 63. Tipos de nutrición celular La función de nutrición tiene como misión incorporar a la célula materia y energía, que serán utilizadas en las funciones vitales. Tipos de nutrición Autótrofa Fotoautótrofa Quimioautótrofa (según la naturaleza química de la sustancias que se incorporan y de la fuente de energía utilizada) Heterótrofa
  64. 64. La fotosíntesis Es el proceso que consiste en la obtención de materia orgánica a partir de compuestos inorgánicos. • La fotosíntesis la realizan los organismos autótrofos como algas, vegetales y muchos microorganismos. • Es un proceso anabólico y la energía necesaria para realizarlo es suministrada por la luz. • La luz es captada por la clorofila de modo que sólo las células que tengan ese pigmento podrán realizar la fotosíntesis. • Los productos finales son moléculas orgánicas muy variadas, pero la que más importancia tiene desde el punto de vista de los demás seres vivos es la glucosa. • En las células eucariotas autótrofas, el proceso tiene lugar en los cloroplastos. • Hay dos fases: Luminosa y oscura.
  65. 65. Fase luminosa de la fotosíntesis Esta fase tiene lugar en las membranas de los tilacoides de los cloroplastos. La clorofila presente en estas membranas capta la energía solar, que se utilizara para formar los compuestos necesarios en la fase oscura (ATP y NADPH) y romper la molécula de agua. En esta fase se producen tres fenómenos: 1.Fotólisis del agua. 2.Síntesis de poder reductor, NADPH. 3.Síntesis de energía en forma de ATP. http://www.youtube.com/watch?v=AjQd-TaQpuQ
  66. 66. Fase oscura de la fotosíntesis Fase oscura El proceso fundamental de la fase oscura es la fijación reductora del C a partir del CO2, formándose primero glúcidos sencillos de los que derivarán el resto de compuestos orgánicos. Este proceso ocurre en la mayoría de las plantas a través de una secuencia cíclica de reacciones conocida como ciclo de Calvin o ciclo C3. Se distinguen tres etapas en el ciclo de Calvin: 1.Carboxilación: mediante el enzima RuBisCo, el CO2 se fija a un azúcar preexistente, la ribulosa-1,5-difosfato, formándose un compuesto muy inestable de seis carbonos que se rompe inmediatamente en dos moléculas de 3- fosfoglicerato. 2.Reducción: El 3-fosfoglicerato se reduce a gliceraldehido-3-fosfato consumiéndose el NADPH y el ATP que se obtuvieron en la fase luminosa. 3.Recuperación: de cada seis moléculas de gliceraldehido-3-fosfato que se forman, una se considera el rendimiento neto de la fotosíntesis. Las otras cinco sufren una serie de transformaciones consecutivas en las que también se consume ATP, para regenerar la ribulosa 1,5-difosfato, con la que se cierra el ciclo.
  67. 67. Quimiosíntesis Ciertas bacterias utilizan la energía generada en reacciones de oxidación-reducción para producir materia orgánica. Este tipo de bacterias transforman sales inorgánicas y son muy importantes desde un punto de vista ecológico puesto que forman parte de los ciclos biogeoquímicos de muchos elementos químicos fundamentales para la vida (bacterias nitrificantes, sulfooxidantes, ferrooxidantes,....)
  68. 68. Quimiosíntesis Sustrato inorgánico reducido Sustrato inorgánico oxidado Compuestos orgánicos O2 Energía ATP Energía ATP Teniendo en cuenta que los primeros seres vivos fueron heterótrofos, podemos pensar que la quimiosíntesis surgió como una adaptación posterior de algunas bacterias a medios inorgánicos específicos y por lo tanto como una forma metabólica evolucionada: Hay dos razones para esta consideración: 1. Constituye una forma muy eficaz de independencia del resto de los seres vivos, al depender de compuestos inorgánicos que se oxidan en una reacción específica. Son organismos independientes de la luz. 2. Presentan una maquinaria bioquímica tan compleja como la de otras bacterias
  69. 69. Procesos catabólicos Glucosa Glucólisis Vía de entrada fundamental del catabolismo
  70. 70. La respiración celular Una parte de las moléculas obtenidas en el proceso de nutrición celular servirán como combustible destinado a la obtención de energía (ATP) para el resto de las funciones biológicas. El principal combustible es la glucosa y su degradación se lleva a cabo en presencia (respiración celular) o en ausencia de oxígeno (fermentaciones). Nutrientes Glucosa Vía aerobia (respiración) Vía anaerobia (fermentación)
  71. 71. Vía aerobia: La respiración celular Tras la conversión de la glucosa en piruvato, en presencia de oxígeno, se continúa la degradación de estas moléculas: a. Entrada del piruvato en la mitocondria. b. conversión a Acetil CoA (2C) c. Ciclo de Krebs d. Cadena respiratoria (transporte electrónico). Fase en la que se obtienen la mayor parte de la energía (ATP)
  72. 72. Vía anaerobia: Las fermentaciones En ausencia de oxígeno, se produce la fermentación, que se caracteriza por: a. Es un proceso anaerobio b. Los productos finales son materia orgánica (etanol, lactato…) de los que todavía se podría obtener energía, es decir, no hay una degradación completa de la materia orgánica. c. El rendimiento energético es mucho menor que en la respiración celular. Puede ser la única vía posible de obtención de energía para algunos tipos de células (anaerobias estrictas), o una vía alternativa para obtener energía en caso de necesidad (células musculares, anaerobias facultativas)
  73. 73. Resumiendo los procesos metabólicos…
  74. 74. Las primeras células Las primeras células aparecieron en la Tierra hace unos 3500 millones de años. Se trataba de células procariotas (sin núcleo), con una organización celular simple. Durante 2000 millones de años, en la Tierra sólo hubo células procariotas. La aparición de la célula eucariota fue hace 1500 millones de años. Según la teoría de Lynn Margulis (ampliamente aceptada en la actualidad) la célula eucariota surgió por procesos de fagocitosis y posterior endosimbiosis entre células procariotas.
  75. 75. Endosimbiosis Los procariotas primitivos, aíslan el núcleo y su información genética por invaginación de las membranas A través de un proceso de endosimbiosis, aparecen flagelos, mitocondrias y cloroplastos
  76. 76. Endosimbiosis
  77. 77. Pruebas a favor de la endosimbiosis (1) 1. El tamaño de las mitocondrias es similar al tamaño de algunas bacterias. 2. Las mitocondria y los cloroplastos contienen ADN bicatenario circular cerrado covalentemente - al igual que los procariotas- mientras que el núcleo eucariota posee varios cromosomas bicatenarios lineales. 3. Están rodeados por una doble membrana, lo que concuerda con la idea de la fagocitosis: la membrana interna sería la membrana plasmática originaria de la bacteria, mientras que la membrana externa correspondería a aquella porción que la habría englobado en una vesícula. 4. Las mitocondrias y los cloroplastos se dividen por fisión binaria al igual que los procariotas (los eucariotas lo hacen por mitosis). En algunas algas, tales como Euglena, los plastos pueden ser destruidos por ciertos productos químicos o la ausencia prolongada de luz sin que el resto de la célula se vea afectada. En estos casos, los plastos no se regeneran. 5. En mitocondrias y cloroplastos los centros de obtención de energía se sitúan en las membranas, al igual que ocurre en las bacterias. Por otro lado, los tilacoides que encontramos en cloroplastos son similares a unos sistemas elaborados de endomembranas presentes en cianobacterias.
  78. 78. Pruebas a favor de la endosimbiosis (2) 6. En general, la síntesis proteica en mitocondrias y cloroplastos es autónoma. 7. Algunas proteínas codificadas en el núcleo se transportan al orgánulo, y las mitocondrias y cloroplastos tienen genomas pequeños en comparación con los de las bacterias.. Esto es consistente con la idea de una dependencia creciente hacia el anfitrión eucariótico después de la endosimbiosis. La mayoría de los genes en los genomas de los orgánulos se han perdido o se han movido al núcleo. Es por ello que transcurridos tantos años, hospedador y huésped no podrían vivir por separado. 8. En mitocondrias y cloroplastos encontramos ribosomas 70s, característicos de procariotas, mientras que en el resto de la célula eucariota los ribosomas son 80s. 9. El análisis del RNAr 16s de la subunidad pequeña del ribosoma de mitocondrias y plastos revela escasas diferencias evolutivas con algunos procariotas. 10. Una posible endosimbiosis secundaria (es decir, implicando plastos eucariotas) ha sido observado por Okamoto e Inouye (2005). El protista heterótrofo Hatena se comporta como un depredador e ingiere algas verdes, que pierden sus flagelos y citoesqueleto, mientras que el protista, ahora un anfitrión, adquiere nutrición fotosintética, fototaxia y pierde su aparato de alimentación.
  79. 79. Los virus Los virus no están formados por células. Son parásitos y necesitan alojarse en el interior de las células de un ser vivo para vivir y multiplicarse. Este es el motivo por el cual no se incluyen en ninguno de los cinco grandes reinos de seres vivos. Su tamaño es tan pequeño que sólo el descubrimiento del microscopio electrónico (a mediados del siglo XX) ha permitido su observación. Los virus producen enfermedades, e incluso la muerte, a bacterias, plantas, animales y personas. Pueden encontrarse en cualquier parte: en el suelo, en el aire, en el agua, en el interior o el exterior de seres vivos, etc. Sin embargo, no son capaces de moverse por sí mismos. Algunos de ellos son bien conocidos, como responsables de la polio, el sarampión, la varicela, la hepatitis B, la gripe común, la gripe A o el SIDA. Contra ellos se aplican vacunas en algunos casos, pero a muchos otros no hay, hoy por hoy, forma de combatirlos. http://www.youtube.com/watch?v=KyI8cu-nzRc
  80. 80. Estructura de los virus Su forma es muy variada pero, en general, todos presentan esta simple estructura: envoltura externa, cápsida y ácido nucleico. 1. Envoltura externa. Es característica de algunos virus como el de la gripe o el virus de inmunodeficiencia humano (VIH) que produce el SIDA. 2. Cápsida. Está en el interior de la envoltura externa. Es una estructura de naturaleza proteica que puede presentar formas diferentes. 3. Ácido nucleico. Es el material genético del virus y se encuentra en el interior de la cápsida.
  81. 81. Ciclo vital de un vrus http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072556781/student_view0/chapter17/animation_quiz_2.html
  82. 82. Ejercicios de repaso 1. Metabolismo 2. Metabolismo de distintos organismos 3. Fotosíntesis 4. Quimiosíntesis 5. Respiración celular 6. Fases del ciclo de un bacteriofago 7. Virus 8. Los virus 9. Virus 2 10. Partes de un virus 11. Pruebas de la teoría endosimbionte

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