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Diaposi'va	
  nº:	
  1	
  
Tema	
  1:	
  	
  
Introducción	
  a	
  la	
  
Célula	
  Eucariota	
  
Prof.	
  Francisco	
  J.	
  García	
  Breijo	
  
Unidad	
  Docente	
  de	
  Biología	
  Vegetal,	
  Botánica	
  Sistemá'ca	
  y	
  Geobotánica	
  
Dep.	
  Ecosistemas	
  Agroforestales	
  
Escuela	
  Técnica	
  Superior	
  de	
  Ingeniería	
  Agronómica	
  y	
  del	
  Medio	
  Natural	
  
Universidad	
  Politécnica	
  de	
  Valencia	
  
	
  
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 2
ÍNDICE
o Objetivos previstos.
o La teoría celular.
o Consideraciones previas.
o La célula procariota.
o La célula eucariota.
n  La membrana y la pared.
n  Orgánulos limitados por membranas.
n  El citosol.
n  El núcleo.
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Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 3
Objetivos previstos
o  Recordar los puntos básicos de la teoría
celular.
o  Enumerar las estructuras básicas que existen
en todas las células.
o  Conocer cómo son y qué función tienen los
distintos compartimentos que se distinguen en
el interior de las células eucarióticas.
o  Relacionar la función de cada compartimento
con su estructura.
o  Identificar imágenes al microscopio electrónico
del interior celular.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 4
La Teoría Celular (1)
o Robert Hooke (1665): acuña la palabra
“célula”.
o Matthias Schleiden (1838), botánico, y
Theodor Schwann (1839), zoólogo: las
plantas y los animales están formados
por células.
o Rudolf Virchow (1858): todas las células
provienen de células preexistentes.
(A)
Robert Hooke
(A) Dibujo hecho por Robert Hooke (1665) de su
microscopio, reproducido de su libro Micrographia (1665).
La luz de lámpara de aceite se dirige a la muestra gracias a
una esfera de cristal llena de agua que actúa de
condensador. La muestra se montaba sobre una aguja,
debajo del microscopio. El microscopio se enfocaba
moviéndose arriba y abajo con un tornillo unido al soporte
por una abrazadera. (B) Entre las numerosas ilustraciones
del libro hay la de dos láminas de un pedacito de corcho.
(B)
Retrato de Hooke hecho por la pintora
de historia Rita Greer, 2004.
(B)
(A)
(A) En 1838, Matthias Schleiden, botánico
alemán, publicaba sus observaciones sobre los
tejidos vegetales organizados en masas de
células. (B) Al año siguiente, el zoólogo Theodor
Schwann amplía las observaciones de Schleiden
a los tejidos animales, y sostiene una base celular
de la vida.
Matthias Schleiden y
Theodor Schwann
En 1858, la idea de que todos los seres vivos
están formados por una o más células se
amplía a un campo mucho mayor cuando el
patólogo R. Virchow generaliza que todas las
células provienen de células preexistentes.
Rudolf Virchow
Caricatura de R. Virchow. Rudolph Virchow, por Hugo Vogel
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 8
La Teoría Celular (y 2)
o  Teoría celular:
n  Todos los organismos están formados de una o
más células;
n  Las reacciones químicas de los seres vivos,
incluyendo los procesos de obtención de energía y
las reacciones de biosíntesis, tienen lugar en el
interior de las células;
n  Las células provienen de otras células;
n  Las células contienen la información hereditaria de
los seres que forman y esta información pasa de
las células madres a las hijas.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 9
Consideraciones Previas (1)
o  Todas las células de todos los organismos
tienen una estructura común.
o  El análisis detallado de esta estructura
aparentemente sencilla desvela una
organización sorprendente por:
n  su cuidado diseño,
n  su versatilidad y
n  su capacidad de acción.
o  En cada célula se desarrollan con
extraordinaria precisión los fenómenos que
hacen posible la vida.
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Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 10
Consideraciones Previas (y 2)
o  En todas las células existen, necesariamente,
las siguientes estructuras:
n  La membrana plasmática.
n  El citoplasma.
n  Los ribosomas.
n  El material genético.
o  Tienen tamaños variables.
o  Según cómo se organicen internamente y en
cómo se disponga el material genético,
distinguimos las células procarióticas y las
células eucarióticas.
10 m
1 m
0.1 m
1 cm
1 mm
100 µm
10 µm
1 µm
100 nm
10 nm
1 nm
0.1 nm
Altura humana
Longitud de algunas
células musculares y
nerviosas
Huevo de gallina
Huevos de rana
Células
eucarióticas
Núcleo
Mayoría de
Bacterias
Mitocondrias
Mycoplasma
Virus
Ribosomas
Proteínas
Lípidos
Pequeñas moléculas
Átomos
OJODESNUDO
MICROSCOPIOÓPTICO
MICROSCOPIOELECTRÓNICO
Relación entre los tamaños de varios
especímenes y la resolución del ojo
humano desnudo, del microscopio
óptico y del microscopio electrónico.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 12
Célula Procariótica
o Carecen de envoltura que rodee el
material genético.
o Tienen tamaños comprendidos entre 1 y
5 µm.
o No poseen “orgánulos”.
o Son características de los organismos
del Reino Monera.
o Partes.
Pared celular
Membrana
plasmática
Fimbrias
Ribosomas
Mesosoma
Flagelos
HialoplasmaADN
MicrograOa	
  (MET)	
  de	
  células	
  bacterianas	
  
Micrografía electrónica de transmisión de varias células bacterianas mostrando algunas
de sus partes características. La fotografía se ha coloreado artificialmente por
ordenador.
Hialoplasma	
  con	
  
ribosomas	
  
Mesosomas	
  
ADN	
  
Pared	
  celular	
  
Membrana	
  
plasmá'ca	
  
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 15
Célula Eucariótica (1)
o  Presentan una envoltura nuclear que delimita
el espacio donde se encuentra el material
genético.
o  Tienen tamaños variables que van de 10 hasta
100 µm.
o  Poseen orgánulos especializados en realizar
funciones concretas.
o  Son características, entre otras, de los
animales y los vegetales. Para cada grupo, las
células presentan morfología y metabolismo
específicos.
o  Partes.
Nucleolo	
  
Núcleo	
  
Re9culo	
  
endoplásmico	
  
rugoso	
  
Ribosomas	
  
Citoesqueleto	
  
Centríolos	
  
Mitocondria	
  
Aparato de Golgi
Vesículas	
  de	
  secreción	
  
Re9culo	
  
endoplásmico	
  
liso	
  
Membrana	
  plasmáCca	
  
Citosol	
  
Lisosoma	
  
Célula Eucariótica-Animal
MicrograOa	
  (MET)	
  de	
  una	
  célula	
  animal.	
  
Micrografía electrónica de transmisión de una célula sanguínea (glóbulo blanco) de
cerdo donde se aprecian algunas de las partes importantes de la misma.
Membrana	
  
plasmáCca	
  
Hialoplasma	
  
Lisosoma	
  
Núcleo	
  
Nucleolo	
  
Re9culo	
  
endoplásmico	
  
Mitocondria	
  
Aparato	
  de	
  Golgi	
  
Re9culo	
  
endoplásmico	
  
liso	
  
Pared	
  celular	
  
Membrana	
  plasmáCca	
  
Cloroplastos	
  
Mitocondria	
  Vacuola	
  
Re9culo	
  
endoplásmico	
  
rugoso	
  
Nucleolo	
  
Núcleo	
  
Ribosomas	
  
Microcuerpo	
  
Vesículas	
  de	
  secreción	
  
Citosol	
  
Célula Eucariótica-Vegetal
MicrograOa	
  (MET)	
  de	
  una	
  célula	
  vegetal.	
  
Núcleo	
  
Nucleolo	
  
Cloroplastos	
  
Vacuola	
  
Mitocondrias	
  
Citosol	
  con	
  ribosomas	
  
Pared	
  
Membrana	
  plasmáCca	
  
Esquema	
  de	
  una	
  célula	
  vegetal.	
  
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 21
La Célula Eucariótica (y 2)
o La membrana plasmática
o La pared celular
o Orgánulos limitados por membranas
o El citosol
o El núcleo
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 22
La Membrana y la Pared
o La membrana plasmática
o La pared celular.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 23
La Membrana
Plasmática (1)
o Atributos:
n  Constituye el límite de la célula con el
medio exterior.
n  También se le denomina plasmalema.
n  Formada por dos capas de lípidos en la que
se encuentran embebidas diferentes
proteínas.
n  De 0.004 a 0.005 µm de grosor.
n  Es una estructura semifluida.
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Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 24
La Membrana
Plasmática (2)
o  Composición química y estructura:
n  Desde 1899 se sabe que las membranas
plasmáticas están compuestas fundamentalmente
de lípidos que se disponen formando una bicapa
lipídica en la que se insertan distintos tipos de
proteínas.
p  Lípidos: fosfolípidos y colesterol.
p  Proteínas: integrales y periféricas.
n  Modelo del mosaico fluido de Singer y Nicholson
(1972).
La	
  Membrana	
  Celular	
  	
  
En las micrografías electrónicas, las membranas aparecen como dos líneas oscuras
(proteínas) separadas por una región clara (compuesta principalmente de lípidos).
(x 60,000).
Membranas	
  PlasmáCcas	
   Citosol	
  
Citosol	
  
Espacio	
  Intercelular	
  
La	
  Membrana	
  Celular	
  (Esquema)	
  	
  
Aspecto que, según los científicos, tienen las membranas celulares. Como se aprecia hay dos
capas de lípidos enfrentadas por sus partes apolares dejando sus cabezas polares hacia el exterior
(se forma una bicapa). Las proteínas se encuentran embebidas en la bicapa total o parcialmente.
Las dos caras son asimétricas en cuanto a su composición. La membranas son estructuras lo
suficientemente fluidas como para permitir el movimiento de las moléculas a la vez que mantienen
una rigidez estructural que protege a las células del exterior.
Bicapa	
  	
  
Lipídica	
  
Proteína	
  periférica	
  
Proteínas	
  integrales	
  
Proteína	
  canal	
  	
  
transmembranal	
  
EXTERIOR	
  CELULAR	
  
INTERIOR	
  CELULAR	
  
Glicoproteína	
  
Cadenas	
  de	
  oligosacáridos	
  Glicolípido	
  
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Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 27
La Membrana
Plasmática (3)
o Funciones (1):
n  Proteger el contenido celular del exterior.
n  Regular el paso de sustancias a su través.
Es semipermeable.
n  Tipos de transporte:
p Transporte de moléculas pequeñas.
p Transporte de macromoléculas y partículas.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 28
La Membrana
Plasmática (4)
o  Funciones (2):
n  Transporte de moléculas pequeñas.
p  Transporte pasivo. No requiere gasto de energía:
n  Difusión simple.
n  Difusión facilitada mediante proteínas transmembrana.
o  Proteínas de canal.
o  Proteínas transportadoras.
p  Transporte activo. Tiene lugar en contra de
concentración o del gradiente electroquímico de las
sustancias y por ello precisa energía.
n  Se produce mediante proteínas transmembrana que
hidrolizan el ATP o usan la fuerza protón-motriz para
obtener la energía.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 29
La Membrana
Plasmática (y 5)
o  Funciones (y 3):
n  Transporte de macromoléculas y partículas. Tiene
lugar mediante vesículas rodeadas de membrana
plasmática en cuyo interior viajan las sustancias que
deben entrar o salir de la célula. Tipos:
p  Exocitosis. Cuando se transporta del interior al
exterior celular.
p  Endocitosis. Cuando las sustancias se incorporan
a la célula.
n  Fagocitosis, sustancias son mayores de 150 nm.
n  Pinocitosis, si son de menor tamaño.
o  Orgánulos relacionados:
n  Retículo endoplásmico y núcleo.
Núcleo	
  
Re9culo	
  endoplásmico	
  rugoso	
  
Aparato	
  de	
  Golgi	
  
Vesícula	
  de	
  secreción	
  
Proteínas	
  segregadas	
  
Vesículas	
  secretoras	
  	
  
en	
  exocitosis	
  
Vesícula	
  de	
  secreción	
  
Vesículas	
  secretoras	
  	
  
en	
  exocitosis	
  
Proteínas	
  	
  
segregadas	
  
Citoplasma	
  
Transporte	
  de	
  macromoléculas	
  a	
  través	
  de	
  membranas	
  
EXOCITOSIS	
  ENDOCITOSIS	
  
Proteínas	
  segregadas	
  Membrana	
  celular	
  
Citoplasma	
  
Citoplasma	
  
Membrana	
  celular	
  Material	
  macromolecular	
  
Vesícula	
  de	
  secreción	
  
Endocitosis	
  
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 33
Lípidos de membrana (1)
o Fosfolípidos (1).
n  Constituyen la estructura básica de las
membranas.
n  Están formados por una cabeza hidrofílica o
polar y dos colas hidrofóbicas o apolares,
es decir, son moléculas anfipáticas.
p En medios acuosos forman micelas o bicapas.
p Ejemplos: fosfatidilcolina,
fosfatidiletanolamina, etc.
p Las colas están formadas por ácidos grasos
saturados e insaturados.
Modelo	
  	
  
esquemáCco	
   Fórmula	
  
Modelo	
  espacial	
  	
  
compacto	
  
Grupo	
  
polar	
  
(hidroTlico	
  
de	
  la	
  	
  
cabeza)	
  
Grupo	
  
no	
  polar	
  
(hidrofóbico	
  
de	
  la	
  cola)	
   Símbolo	
  
Cabeza	
  
Cola	
  
Molécula	
  fosfolipídica	
  de	
  la	
  fosfa'dilcolina	
  
Bicapas	
  lipídicas	
  
Grupos	
  
polares	
  
(hidroTlicos	
  
de	
  las	
  	
  
cabezas)	
  
Grupos	
  
polares	
  
(hidroTlicos	
  
de	
  las	
  	
  
cabezas)	
  
Grupos	
  
no	
  polares	
  
(hidrofóbicos	
  
de	
  la	
  colas)	
  
Ácidos	
  grasos	
  
Ácidos	
  grasos	
  
Monocapa	
  de	
  
fosfolípidos	
  
Monocapa	
  de	
  
fosfolípidos	
  
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 36
Lípidos de membrana (2)
o  Fosfolípidos (2).
n  Su estructura en las bicapas no es rígida: tienen
movimientos:
p  Difusión lateral.
p  Rotación.
p  Flexión.
p  Flip-flop.
n  A menudo se unen a glúcidos: glicolípidos.
p  Se sitúan en la parte exterior de las membranas.
p  Actúan como receptores químicos.
Difusión	
  lateral	
  
Rotación	
  
Flexión	
  
Flip-­‐flop	
  
Fosfolípidos:	
  movimientos	
  
Un	
  fosfolípido	
  intercambia	
  su	
  posición	
  con	
  otro	
  
situado	
  en	
  la	
  misma	
  monocapa,	
  desplazándose	
  
lateralmente.	
  
Las	
  moléculas	
  giran	
  alrededor	
  de	
  su	
  eje	
  
longitudinal	
  sin	
  desplazarse	
  del	
  si'o.	
  
Los	
  fosfolípidos	
  aumentan	
  o	
  disminuyen	
  el	
  
grado	
  de	
  separación	
  de	
  las	
  colas	
  
hidrocarbonadas.	
  
Un	
  fosfolípido	
  se	
  desplaza	
  ver'calmente	
  y	
  
ocupa	
  un	
  lugar	
  en	
  la	
  monocapa	
  opuesta.	
  Es	
  muy	
  
poco	
  frecuente.	
  
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Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 38
Lípidos de membrana (y 3)
o Colesterol.
n  Se encuentra en proporción elevada en las
membranas de las células eucariotas.
n  Se disponen intercaladas entre los
fosfolípidos, lo que limita su movilidad,
dando estabilidad a la membrana y
reduciendo su permeabilidad.
Colesterol
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Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 40
Proteínas de membrana (1)
o  Tipos: proteínas transmembrana o integrales y
proteínas periféricas.
o  Proteínas transmembranales.
n  Atraviesan completamente la membrana y
sobresalen por ambas caras.
n  Poseen:
p  aminoácidos hidrofílicos en las zonas que asoman
al exterior y al interior celular.
p  aminoácidos hidrofóbicos en la zona intermedia
donde se encuentran rodeadas de fosfolípidos.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 41
Proteínas de membrana (y 2)
o  Proteínas periféricas.
n  No atraviesan la estructura de la membrana y
sobresalen por una de sus dos caras.
o  Las proteínas son las encargadas de la mayor
parte de las funciones biológicas que
desempeñan las membranas.
o  Pueden estar ancladas en un punto concreto o
moverse a través de la bicapa.
n  Difusión lateral, a lo largo de la membrana.
n  Rotación, alrededor de un eje perpendicular a la
membrana.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 42
La Pared Celular (1)
o  Atributos:
n  Estructura que aparece por fuera de la membrana
plasmática en las células vegetales.
p  Es gruesa y semirrígida.
p  Permite el paso de sustancias y no presenta
transporte activo.
n  Compuesta de tres tipos de polisacáridos (celulosa,
hemicelulosa y pectina) y diversas glicoproteínas.
Puede aparecer, en ocasiones, lignina.
n  Las moléculas se encuentran englobadas en una
matriz hidratada.
n  Se estructura en varias capas superpuestas.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 43
La Pared Celular (2)
o Estructura:
n  Presenta varias capas que se desarrollan
con la maduración celular. De fuera hacia
dentro de la célula son:
p lámina media,
p pared primaria y
p pared secundaria.
n  Puede presentar modificaciones en su
estructura.
La	
  Pared	
  Celular	
  
Micrografía electrónica de transmisión de paredes celulares. La pared primaria es
construida cuando la célula es joven. Las paredes secundarias, más gruesas, se
incorporan cuando las células han dejado de crecer. (x 3000).
Citosol	
  
Citosol	
  
Membrana	
  plasmáCca	
  
Pared	
  celular	
  
Pared	
  celular	
  
Lámina	
  media	
  
Interior	
  	
  
célula	
  1	
  
Interior	
  	
  
célula	
  2	
  
Pared	
  celular	
  	
  
primaria	
  
Capas	
  de	
  
pared	
  celular	
  
secundaria	
  
Membrana	
  
celular	
  
Lamela	
  media	
  
Pared	
  Celular:	
  
Capas	
  
Micrografía electrónica de transmisión de
paredes celulares. Se aprecian las diferentes
capas que forman la pared en una célula adulta.
La pared secundaria, al ser la última en
formarse, aparece pegada a la membrana
plasmática. (x 3000).
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 46
La Pared Celular:
La Lámina Media
o Capa más externa, en muchos casos
compartida por más de una célula.
o Aspecto homogéneo.
o Formada de pectinas y proteínas.
n  Las pectinas son polímeros del ácido
galacturónico (enlaces α 1➙4) esterificado
con metanol.
n  Con el tiempo fraguan (pierden su acidez) al
unirse a iones Ca2+.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 47
La Pared Celular:
La Pared Primaria (1)
o  Más gruesa que la lamina media.
o  Al m.e., presenta numerosas fibrillas
(macrofibrillas) entrecruzadas sin orden. Cada
macrofibrilla está formada por varias
microfibrillas de 10 a 25 nm de longitud, unidas
unas a otras.
o  Estructura (ver diapositiva siguiente).
o  Debido a la disposición de las microfibrillas, la
pared primaria es algo extensible y no es
birrefringente.
Macrofibrillas de celulosa al m.e. (disposición desordenada y entrecruzada)
Pared	
  celular	
  primaria	
  
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 49
La Pared Celular:
La Pared Primaria (y 2)
o  Estructura:
n  Microfibrillas: finos filamentos (formados de
micelas) de unos 10 a 25 nm de longitud.
n  Micela: consta de unas 40 moléculas de celulosa
(polímero de glucosa con enlaces β 1➙4)
dispuestas paralelamente y unidas entre si por
puentes de hidrógeno.
o  Síntesis de las microfibrillas.
n  Participación de complejos enzimáticos situados en
la membrana plasmática.
o  Las microfibrillas se unen entre sí por medio de
puentes de H, pectinas y hemicelulosas: matriz.
Microfibrillas	
  	
  
de	
  celulosa	
  
Moléculas	
  
de	
  celulosa	
  
Hemicelulosas	
  
PecCnas	
  
neutras	
  
PecCnas	
  
ácidas	
  
Glicoproteínas	
  
La	
  matriz	
  de	
  celulosa	
  
Célula	
  Vegetal	
  
Pared	
  celular	
  
Fibrillas	
  de	
  
celulosa	
  
Fibrilla	
  de	
  
celulosa	
  
Microfibrilla	
  
de	
  celulosa	
  
Molécula	
  de	
  celulosa	
  (polímero	
  de	
  glucosa	
  con	
  enlaces	
  β	
  1-­‐4)	
  
Estructura	
  de	
  la	
  pared	
  celular	
  
Pared celular
Membrana plasmática
Citosol
Cara exterior
de la membrana
plasmática
Microfibrillas
Roseta
Microtúbulos
corticales
Las microfibrillas de celulosa son sintetizadas por complejos enzimáticos situados en la
membrana plasmática y que pueden moverse por ella. Estos complejos están formados por
moléculas de celulosa sintasa que se dispone formando rosetas embebidas en la membrana.
Las microfibrillas se van alargando por el extremo en que se encuentran unidas a las rosetas.
Las rosetas, a su vez, se mueven por la membrana guiadas por los microtúbulos que se
encuentran por la cara interior de esta.
Síntesis de las microfibrillas (1)
Síntesis de las microfibrillas (2)
Cada roseta de enzimas sintetiza las moléculas de celulosa a partir de UDP-glucosa. Las
moléculas de UDP-glucosa entran en la roseta por la cara interior de la membrana
(citoplásmica) y se van polimerizando para formar las moléculas de celulosa que van saliendo
por la otra cara de forma ordenada formando posteriormente las microfibrillas.
Citosol
Pared celular
Membrana plasmática
Microfibrilla
Moléculas de
UDP-glucosa
Roseta Moléculas de celulosa
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 54
La Pared Celular:
La Pared Secundaria
o  Presente sólo en algunos tipos celulares.
o  Mucho más gruesa que la pared primaria.
o  Formada de celulosa y lignina (polímero del
fenilpropano), y de otras moléculas que varían
según la célula (cutina, suberina, sales
minerales, etc).
o  Puede llegar a tener 3 subcapas (de fuera hacia
dentro): S1, S2 y S3.
n  Son birrefringentes: las microfibrillas se disponen de
forma ordenada en varios planos.
n  En cada plano todas las microfibrillas son paralelas,
cambiando la orientación de las mismas de un plano
al siguiente.
4	
  
1	
  
1	
  
2	
  
2	
  
3	
  
3	
  
4	
  
4	
  
5	
  
5	
  
6	
  
6	
  
4	
  4	
  
1.	
  Capa	
  S1	
  
2.	
  Capa	
  S2	
  
3.	
  Capa	
  S3	
  
4.	
  Lumen	
  celular	
  
5.	
  Pared	
  Primaria	
  
6.	
  Lamela	
  Media	
  
Pared	
  Secundaria	
  
La	
  Pared	
  2ª:	
  	
  
capas	
  
La	
  Pared	
  2ª:	
  capas	
  
Macrofibrillas de celulosa al m.e. (disposición ordenada)
Pared	
  celular	
  secundaria	
  
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 58
La Pared Celular (3)
o Funciones (1):
n  Importante función estructural:
p  Constituye una capa rígida que da forma a la célula
y la protege de tracciones mecánicas. Cada pared
celular está unida a la pared de las células vecinas
y entre todas constituyen un armazón que da
consistencia a los distintos órganos de las plantas.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 59
La Pared Celular (y 4)
o Funciones (y 2):
n  Interviene en la creación de la presión de
turgencia en el interior de las células. Esta
presión es fundamental para:
p  El crecimiento, ya que los tejidos se alargan como
consecuencia de la presión que ejercen las células
sobre la pared primaria.
p  Los movimientos, como los que permiten la
apertura y cierre de los estomas.
o Modificaciones de la pared celular.
o Intercomunicaciones entre las células
vegetales.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 60
La Pared Celular:
Modificaciones
o Lignificación.
o Cutinización.
o Suberificación.
o Gelificación.
o Pigmentación.
o Mineralización.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 61
La Pared Celular:
Modificaciones
o Lignificación. Impregnación de la pared
celular con lignina. Se sitúa entre las
capas de celulosa por intususcepción.
n  Responsable de la gran dureza de algunas
paredes.
n  Aparece en células conductoras, mecánicas
y de sostén.
n  Maderas blandas y maderas duras.
1
2
3
4
5
1
2
3
APOSICIÓN INTUSUSCEPCIÓN
4
5
Disposición de las microfibrillas
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Diapositiva nº: 63
La Pared Celular:
Modificaciones
o Cutinización: acumulación de cutina por
aposición y por intususcepción.
n  Químicamente muy similar a la suberina.
n  Aparece en células en contacto con el
medio externo.
n  Forma la cutícula que recubre las hojas y
algunos tallos.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 64
La Pared Celular:
Modificaciones
o Suberificación: superposición (por
aposición) de láminas de suberina
(polímero de ácidos grasos saturados e
insaturados).
n  Aparece fundamentalmente en tejidos
derivados del felógeno.
n  Confiere gran impermeabilidad y defensa
contra agentes químicos, microorganismos,
etc.
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Diapositiva nº: 65
La Pared Celular:
Modificaciones
o  Gelificación: solubilización de la pectina y
acumulación de gomas y mucílagos.
n  Se da en frutos carnosos maduros.
o  Pigmentación: proceso de coloración de las
paredes.
n  Debido a sustancias tánicas.
o  Mineralización: impregnación con sales
inorgánicas como sílice, carbonato cálcico,
oxalato cálcico, etc.
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Diapositiva nº: 66
La Pared Celular:
Intercomunicaciones
o Plasmodesmos.
o Campos de poros primario.
o Poros o punteaduras.
o Perforaciones.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 67
Plamodesmos (1)
o  Descripción:
n  canales de comunicación entre células hijas tras
una división celular y que están presentes en todas
las células jóvenes.
n  También pueden formarse de nuevo en zonas
donde unas células contactan con otras.
o  Estructura. El desmosoma.
Núcleo
Nucleolo
Cloroplastos
Mitocondrias
Granas
Pared
celular
Plasmodesmos
Retículo
endoplásmico
Granos de
almidón
Lamela media
Pared celular 1ª Pared celular 1ª
Célula 1 Cél. 2
Lamela
media
Membrana
plasmática
Plasmodesmos
Retículo
endoplásmico
Pared celular 1ª
Desmotúbulo Membrana
plasmática
Pared
celular 1ª
Membrana
celular
Retículo
endoplásmico
Plasmodesmos
Retículo endoplásmico rugoso Ribosomas
CÉLULA 1
CÉLULA 2
Pared celular 1ª
Membrana celular
Plasmodesmo
Desmotúbulo
Plasmodesmos: estructura
Plasmodesmos:
estructura
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 72
Plamodesmos (y 2)
o  Los plasmodesmos hacen que una planta pase
de ser una colección de células individuales a
ser una gran comunidad interconectada de
protoplastos vivos.
o  Existencia de 2 compartimentos:
n  SIMPLASTO: formado por la comunidad total de
protoplastos unidos por las membranas
plasmáticas combinadas de todos ellos.
n  APOPLASTO: comprende todas las paredes
celulares, las células muertas vacías de los vasos
conductores y el agua contenida en ellas.
Compartimento
extracelular
o APOPLASTO
Compartimento
intracelular
o SIMPLASTO
Simplasto y
Apoplasto
Simplasto	
  y	
  
Apoplasto	
  
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 75
Campo de poros
primario
o  Descripción:
n  depresión en la pared primaria que queda
atravesada por un grupo numeroso de
plasmodesmos.
p En este punto se ha inhibido el ulterior
depósito de pared primaria durante el
engrosamiento de la pared celular.
p En un campo de poros puede haber
hasta 60 plasmodesmos por µm2.
Campo de
poros
primario
Lamela media
Pared primaria
Plasmodesmos
Campo
de poros
primario
Membrana
celular 2
Membrana celular 1
Campo de poros primario
Campos de poros primarios.
Microfotografía de una sección
tangencial a la pared (x 84000).
Campo
de poros
primarios
Plasmodesmos
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 78
Poros o punteaduras
o  Descripción:
n  Si en una célula con campos de poros primarios se
deposita pared secundaria, al inhibir el campo de
poros el depósito de celulosa en esa zona, el campo
de poros pasa a llamarse punteadura.
p  Favorecen el intercambio intercelular en células
con gruesas paredes secundarias (tráqueas,
traqueidas, y fibras).
p  Si en la depresión falta el campo de poros
primarios pasa a llamarse PERFORACIÓN.
p  Tipos de poros:
n  Poros simples.
n  Poros areolados.
o  Poros areolados con toro.
Poro simple Poro areolado
Pared secundaria
Pared primaria
Pared primaria muy fina
Lamela media
Reborde
Membrana
de cierre
Plasmodesmo
Membrana celular
Tipos de poros
Pared primaria
Pared secundaria
Lamela media
Membrana
celular 2
Membrana
celular 1
Membrana de cierre
Cavidad
del poro
Poros simples
Reborde
Cavidad
del poro
Pared secundariaPared primariaLamela media
Membrana
celular 2
Membrana
celular 1
Poros areolados
Microfotografía electrónica
de barrido (600 x) de traqueidas
con poros simples y areolados.
Poros simples
Poros areolados
Poros simples y areolados
Pared secundaria
Pared primaria
Margo: Pared 1ª
muy fina
Toro: Pared 1ª
muy engrosada
Reborde
Lamela media
Membrana celular
Poros areolados con toro
Reborde
Cavidad
del poro
Pared secundariaPared primariaLamela media
Membrana
celular 2
Membrana
celular 1
Toro
(Pared 1ª)
Poros areolados con toro
Toro
Reborde
Microfotografía óptica
de traqueidas de pino
vistas lateralmente (x 400)
Microfotografía óptica
de traqueidas de pino
en sección radial (x410)
Poros areolados
con toro
Microfotografía electrónica
de barrido de un poro areolado
con toro de pino.
Margo
Toro
Reborde
Poros areolados con toro
Célula xilemática mostrando
poros en sus paredes laterales
y perforaciones en su polos.
Microfotografía electrónica
de barrido (x 270)
Perforación
Poros
Perforaciones
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 88
Orgánulos limitados por
membranas
o Mitocondrias
o Plastos
o Retículo endoplásmico
o Aparato de Golgi
o Lisosomas
o Microcuerpos
o Vacuolas
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 89
La Mitocondria (1)
o  Atributos generales:
n  Están presentes en todas las células eucarióticas.
n  Tienen forma cilíndrica. Son muy dinámicas.
n  Tamaño: de 2.0 - 10.0 µm de longitud y de 0.5 - 1.0
µm de grosor.
n  Envuelta por una doble membrana. La membrana
interna está muy plegada.
n  Contiene pequeñas cantidades de ADN y ARN.
n  Se originan a partir de mitocondrias preexistentes.
n  Hay numerosas por célula (varios cientos): de 200 a
3000.
n  Endosimbiontes.
Procariota fotosintético
Célula hospedadora
ancestral procariótica
ADN del hospedador
Mitocondrias
CloroplastosNúcleo (?)
Procariota heterotrófico
aeróbico
Teoría endosimbiótica sobre el origen de
las mitocondrias y de los cloroplastos
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 91
La Mitocondria (2)
o  Estructura (1):
n  Membrana externa. Contiene numerosas proteínas
que regulan los intercambios de sustancias con el
citosol. Destacan las proteínas de canal, las cuales
forman grandes poros que la hacen muy permeable.
n  Espacio intermembrana, de composición muy
similar a la del citosol debido a la permeabilidad de
la membrana externa.
n  Membrana interna, con repliegues hacia el interior o
crestas que aumentan la superficie de la membrana.
p Contiene numerosas proteínas de transporte, y
otras con funciones muy especializadas, como
los complejos que forman la cadena
respiratoria y la ATP sintetasa.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 92
La Mitocondria (3)
o  Estructura (y 2):
n  Matriz mitocondrial. Es el espacio interior de la
mitocondria y está rodeado por la membrana interna.
Contiene:
p  Gran cantidad de enzimas que catabolizan diversas
sustancias como ácido pirúvico o ácidos grasos.
p  ADN (ADNmt) en forma de doble cadena cerrada sobre sí
misma, que contiene la información genética necesaria
para la síntesis de proteínas mitocondriales.
p  Ribosomas (mitorribosomas) responsables de la síntesis
de las proteínas mitocondriales. Tamaño 70S.
p  Enzimas que regulan y controlan la replicación,
transcripción y traducción del ADNmt.
p  Sustancias diversas, como nucleótidos e iones.
Mitocondria. Esquema de su Estructura
Membrana externa
Membrana interna
Espacio intermembrana Crestas
Matriz mitocondrial
Mitocondria. Micrografía de su Estructura
Membrana externa e interna separadas por el espacio intermembrana
Matriz mitocondrial con mitorribosomas
Crestas
Retículo endoplásmico rugoso
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 95
La Mitocondria (y 4)
o Funciones:
n  Encargadas del proceso de respiración
aeróbica celular.
n  Síntesis de ATP.
o Orgánulos relacionados:
n  Núcleo y Citoplasma.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 96
Los Plastos (1)
o Tipos (son interconvertibles):
n  Indiferenciados:
p Proplastidio: origen de todos los demás.
p Etioplastos: plastos que se desarrollan en la
oscuridad.
Tipos de plastos. Esquema que muestra los diferentes tipos de plastos
que pueden diferenciarse a partir de los proplastidios iniciales.
Proplastidio inicial1 µm
Proplastidio
Amiloplasto
Almidón
Leucoplasto
Cristal de
proteína
Cromoplasto
Cristales de
carotenoides
Amiloplasto
Grano de
almidón
Cromoplasto
Gotas lipídicas con
colorantes disueltosCloroplasto maduro
GranaGotita de
grasa
Almidón
transitorio 5 µm
Etioplasto
2 µm
3 µm
Cuerpos
prolamelares
4 µm
Cloroplasto joven
3 µm
TEJIDOS DE ASIMILACIÓN
TEJIDOS SIN
CLOROFILA
OSCURIDAD
OSCURIDAD
LUZ
LUZ
LUZ
LUZ
LUZ
Etioplastos
Etioplasto en transición a cloroplasto en un tallo de Glechoma hederacea. A
partir del cuerpo prolamelar se está empezando a desarrollar un sistema de
membranas (tilacoides) que en algunos puntos ya forman pequeñas grana.
También se observan pequeños granos de almidón.
Membrana exterior Membrana
interior
Cuerpo
prolamelar
Membrana
tilacoidal
Granas en formación
Estroma
Grano de
almidón
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 100
Los Plastos (y 2)
o  Tipos (son interconvertibles):
n  Diferenciados:
p  Cloroplastos: cromatóforos y fotosintéticamente
activos. Color verde.
p  Cromoplastos: cromatóforos y fotosintéticamente
poco activos o inactivos. Colores rojos, naranjas,
etc.
p  Leucoplastos: incoloros y fotosintéticamente poco
activos o inactivos. Acumulan sustancias. Tipos:
n  Amiloplastos: acumulan almidón.
n  Oleoplastos (elaioplastos): acumulan lípidos.
n  Proteinoplastos: acumulan proteínas.
Cloroplastos
M.o.
Estroma
Granas
Membrana
externa
Membrana
interna
Lamelas tilacoidales
M.e.
Cloroplastos
Micrografía óptica de una célula
vegetal mostrando los
cloroplastos (de color verde) que
se encuentran situados
periféricamente debido al
volumen ocupado por la vacuola. Detalle al microscopio electrónico de transmisión de un
cloroplasto donde su aprecia toda su estructura interior.
Cromoplastos	
  
Esquema de un cromoplasto.
Cromoplastos
Micrografía óptica de células de
Capsicum sp mostrando los
cromoplastos (puntos de color
anaranjado rojizo) que se
aprecian dentro de cada célula.
Micrografía electrónica de transmisión de un cromoplasto
de Capsicum sp mostrando su estructura interior. Las
membranas son ricas en pigmentos carotenoides que dan
los característicos colores a estos orgánulos.
Cromoplastos
Lamelas
Estroma
Leucoplastos
Micrografía electrónica de transmisión de 2 leucoplastos mostrando
la ausencia de membranas internas y la presencia de abundantes
gránulos de almidón, cuerpos proteicos y de plastoglóbulos llenos de
aceites.
Leucoplastos
Gránulos de
almidón
Cuerpo
proteico
Plastoglóbulos
Mitocondria
Amiloplastos	
  
Esquema	
  de	
  un	
  amiloplasto.	
  
Amiloplastos
Micrografía óptica de células de
parénquima reservante en tubérculo de
patata (Solanum tuberosum) mostrando
los amiloplastos que contiene.
Amiloplastos
Micrografía electrónica de transmisión
de amiloplastos.
Célula
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 107
Los Cloroplastos (1)
o  Atributos:
n  Tipo de plasto. Se encuentran exclusivamente en
las células vegetales.
n  Tienen forma variable aunque, a menudo, son
discoidales: de 3 a 10 µm de longitud y de 1 a 2 µm
de grosor.
n  Rodeados por una doble membrana separadas por
un espacio intermembrana.
n  En su interior se encuentra el estroma donde
aparece un sistema de sáculos membranosos
denominados tilacoides.
n  Endosimbiontes (ver mitocondrias).
n  Tienen su propio ADN (ADNcl) y ribosomas.
n  Se originan a partir de plastos preexistentes.
Copyright: Francisco José García Breijo
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 108
Los Cloroplastos (2)
o  Estructura:
n  Membrana externa muy permeable, de
características similares a la membrana externa de
las mitocondrias.
n  Espacio intermembrana de características
similares a las del citosol.
n  Membrana interna lisa, es decir, sin crestas, menos
permeable que la externa y con numerosas
proteínas especializadas en el transporte selectivo
de sustancias.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 109
Los Cloroplastos (3)
o  Estructura (2):
n  Estroma (1). Es la cavidad interna del cloroplasto y
contiene:
p  Enzimas implicados en el metabolismo fotosintético.
De ellos, la más abundante es la ribulosa bifosfato
carboxilasa oxigenasa, que puede llegar a
representar la mitad de las proteínas del cloroplasto.
p  ADN (ADNcl) de doble cadena y cerrada. El genoma
de los cloroplastos es mayor que el mitocondrial.
Contiene información genética que codifica distintos
tipos de ARN y algunas proteínas de los complejos
enzimáticos que participan en la fotosíntesis.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 110
Los Cloroplastos (4)
o  Estructura (3):
n  Estroma (y 2). Es la cavidad interna del cloroplasto y
contiene:
p  Ribosomas (clororribosomas) encargados de la
síntesis de las proteínas propias del cloroplasto.
p  Enzimas que regulan y controlan la replicación,
transcripción y traducción del material genético del
cloroplasto.
p  Sustancias diversas, principalmente almidón y
gotas lipídicas.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 111
Los Cloroplastos (5)
o  Estructura (y 4):
n  Otras:
p  Tilacoides, sáculos membranosos aplanados que
tienden a formar apilamientos denominados grana, los
cuales conectan entre ellos formando una red de
cavidades. Las membranas de los tilacoides contienen los
pigmentos fotosintéticos, principalmente clorofilas y
carotenoides, la cadena fotosintética de transporte de
electrones y la ATP sintetasa.
p  Espacio tilacoidal o lumen, situado en el interior de los
tilacoides, que mantiene unas condiciones de pH ácido.
p  Almidón de asimilación, plastoglóbulos, ...
Cloroplasto. Esquema de su Estructura
Membrana externa
Membrana interna
Espacio intermembrana
Estroma
Tilacoides
Grana
Espacio tilacoidal (lumen)
Cloroplasto. Micrografía de su Estructura
Membranas externa e interna separadas
por el espacio intermembrana Lamelas tilacoidales
Estroma
Hialoplasma
Grana
Plastoglóbulos
Cloroplasto. Micrografía de su Estructura
Grana
Lamelas estromales
Lumen
Lamelas granales
Estroma
Detalle de las lamelas granales
y estromales en un cloroplasto.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 115
Los Cloroplastos (y 6)
o Funciones:
n  En ellos se realiza la fotosíntesis.
p En las membranas tilacoidales se desarrolla la
fase luminosa.
p En el estroma la fase oscura.
o Orgánulos relacionados:
n  Vacuola, núcleo, aparato de Golgi y
citoplasma.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 116
El Retículo
Endoplásmico (1)
o  Atributos:
n  Sistemas tubular de membranas, presente en todas
las células eucarióticas. Ocupa hasta un 10% del
espacio interior de éstas. Tienen un diámetro de
0.005 µm.
n  Hay dos tipos de Retículo Endoplásmico (RE): el RE
liso (REL) y el RE rugoso (RER). El RER contiene
numerosos ribosomas. El REL no posee ribosomas.
o  Estructura:
n  Conjunto de cavidades, túbulos y vesículas
conectados entre sí y rodeados por una membrana,
que se prolonga formando la envoltura nuclear. El
espacio que queda limitado en el interior se
denomina lumen.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 117
El Retículo
Endoplásmico (2)
o  Funciones (1):
n  El retículo en un orgánulo fundamental en los procesos de
síntesis. Tanto el RER como el REL intervienen de distinta
forma en estos procesos.
n  Retículo endoplásmico rugoso. Síntesis de proteínas:
p  Función determinada por la presencia de ribosomas que se
unen a la membrana del retículo tras asociarse a
determinados tipos de ARNm.
p  Las proteínas sintetizadas se van transfiriendo al lumen del
retículo, donde son modificadas químicamente y
almacenadas.
p  Siguen este proceso las proteínas de las membranas
plasmáticas y también las que salen al exterior de la célula
e intervienen en la composición del glucocálix y de la matriz
extracelular.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 118
El Retículo
Endoplásmico (3)
o  Funciones (2):
n  Retículo endoplásmico liso. Es responsable de:
p  La síntesis de lípidos y grasas.
n  En vertebrados es muy abundante en hepatocitos
donde fabrica colesterol, precursor de las hormonas
esteroides.
p  El procesamiento de sustancias tóxicas
procedentes del exterior de la célula:
detoxificación.
p  Almacén y regulador de la concentración de
calcio en el citosol (en células musculares).
p  El REL es raro en células vegetales a excepción de
algunas células glandulares, en células del polen y
en algunas semillas de tipo aceitoso.
Retículo endoplásmico. Esquema de su Estructura
Retículo
endoplásmico rugoso
Retículo endoplásmico liso
Núcleo
Envoltura nuclear
Ribosomas
Lumen
Cisternas
(A) Micrografía electrónica de transmisión del RER de una célula hepática de
rata. Las regiones oscuras, densas a los electrones, son ribosomas unidos a
la membrana externa de las cisternas. Las áreas menos densas a los
electrones corresponden al lumen. También se aprecia un dictiosoma.
Ribosomas unidos a
la membrana externa
del RER
Lumen
Dictiosoma
(cisternas)
Micrografía electrónica de
transmisión del RER de una
célula vegetal. Las regiones
oscuras, densas a los
electrones, son ribosomas
libres en el citosol o unidos a la
membrana externa de las
cisternas. Las áreas menos
densas a los electrones
corresponden al lumen y al
citosol.
Ribosomas unidos a
la membrana externa
del RER
Ribosomas libres
LumenCitosol
Micrografía electrónica de transmisión del REL de una célula
hepática de rata. Se observan abundantes cisternas sin ribosomas
en su superficie. También se observa una mitocondria.
Cisternas
Citosol
Mitocondria
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 123
El Retículo
Endoplásmico (y 4)
o  Funciones (y 3):
n  El retículo endoplásmico compartimentaliza el citosol.
n  Está íntimamente relacionado, mediante vesículas de
transporte, con el aparato de Golgi.
p  Produce vesículas de varios tipos de contenidos y de
membranas que les permiten fusionarse con diferentes
orgánulos.
n  En células vegetales tiene una especial asociación con la
pared y es capaz de dirigir el depósito de materiales en
ella o de prevenir su deposición (polen, xilema, ...).
o  Orgánulos relacionados:
n  Núcleo, ribosomas, membranas, citoplasma y complejo
de Golgi.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 124
El Aparato de Golgi (1)
o  Atributos:
n  Conjunto de vesículas en forma de saco llamadas
cisternas, presente en todas las células
eucarióticas, especialmente en las que poseen
importante actividad secretora.
n  Las cisternas se agrupan en grupos de 4 a 6 y
forman un dictiosoma.
n  Diámetro de las cisternas: 1.0 µm.
n  Utiliza materiales que provienen del retículo
endoplásmico.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 125
El Aparato de Golgi (2)
o  Estructura (1):
n  Formado por una serie de vesículas en forma de
saco (cisternas); en su interior se encuentra un
espacio denominado lumen del aparato de Golgi
(AG).
p  Las cisternas se apilan en grupos de 4 a 6 y
forman un dictiosoma.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 126
El Aparato de Golgi (3)
o  Estructura (y 2):
n  Los dictiosomas presentan dos caras bien
diferenciadas:
p  La cara cis, orientada hacia el retícula
endoplásmico, por la cual los materiales
procedentes de este orgánulo se incorporan a las
cisternas.
p  La cara trans, opuesta a la anterior, por donde se
liberan vesículas de secreción, que contienen los
productos de la actividad del aparato de Golgi, y se
dirigen a la membrana plasmática o a los
lisosomas.
Aparato de Golgi. Esquema de su Estructura
Cisternas
Vesículas de
secreción
Cara cis
Cara trans Membrana
plasmática
Retículo
endoplásmico
Lumen
Micrografía electrónica de transmisión de un
dictiosoma, x75000. Se observa como está
formado por 8-9 sáculos aplanados así como
las vesículas de secreción.
Cisternas
Lumen
Cara trans
Cara cis
Vesículas de secreción
Aparato de Golgi.
Micrografía de su
Estructura
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Diapositiva nº: 129
El Aparato de Golgi (4)
o  Funciones (1):
n  Almacenamiento y transformación de sustancias
procedentes del retículo endoplásmico y su exportación a
otros orgánulos o al exterior celular. Estas
transformaciones se llevan a cabo de manera secuencial,
a medida que las sustancias pasan de la cara cis a la
trans:
p  Las proteínas y los lípidos salen del RE englobadas en
vesículas que se desplazan por el citoplasma hacia el
AG.
p  Se incorporan a la cara cis de los dictiosomas y
comienzas sus transformaciones, que continúan al pasar
a las cisternas centrales y a las de la cara trans.
p  Una vez terminado el proceso de glicosilación, en las
cisternas de la cara trans los glicolípidos y las
glicoproteínas son clasificados e incorporados a
vesículas diferentes según su destino.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 130
El Aparato de Golgi
(y 5)
o  Funciones (y 2):
n  Las sustancias que se dirigen al exterior de la célula
salen de ella por exocitosis y participan en
funciones diversas.
p  Componentes de la matriz extracelular, productos
de secreción de los epitelios glandulares, ...
n  Las sustancias que se dirigen a los lisosomas son
enzimas sintetizados en el RE que han sido
almacenados en el AG sin haber experimentado
ninguna transformación.
o  Orgánulos relacionados:
n  Núcleo, membrana plasmática, retículo
endoplásmico, y cloroplastos.
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Diapositiva nº: 131
El Lisosoma (1)
o  Atributos:
n  Vesículas esféricas encargadas de la digestión celular.
n  Característicos de las células eucarióticas.
o  Estructura:
n  Pequeñas vesículas de forma y tamaño variables, de un
diámetro entre 0.25 y 0.8 µm.
n  Limitados por una membrana y contienen enzimas
hidrolíticos (lipasas, nucleasas, proteasas, ...).
p  Estas enzimas actúan en condiciones óptimas si el pH es
ácido, alrededor de 5.
p  El mantenimiento de estas condiciones internas requiere
la presencia de bombas de protones que hacen entrar H+
en el interior de los lisosomas.
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Diapositiva nº: 132
El Lisosoma (2)
o Funciones (1):
n  Hidrólisis de macromoléculas procedentes:
p del exterior celular, por endocitosis, como las
sustancias nutritivas que deben digerirse.
p Del interior de la célula, como es el caso de
componentes de la propia célula que
envejecen. Este proceso se denomina
autofagia.
n  Se constituyen al fusionarse las vesículas
que transforman las sustancias que se han
de hidrolizar con las vesículas procedentes
del AG.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 133
El Lisosoma (y 3)
o Funciones (y 2):
n  Mecanismo de acción:
p A partir de sustancias procedentes del
exterior o bien del interior de la célula, se
generan vesículas que contienen las
sustancias que han de ser hidrolizadas.
p Paralelamente, a partir del aparato de Golgi
se forman vesículas que contienen las
enzimas hidrolíticas.
p Los dos tipos de vesículas se encuentran y se
fusionan constituyendo un lisosoma.
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Diapositiva nº: 134
Los Microcuerpos
o  Atributos:
n  Están presentes en las células eucarióticas y pueden
encontrase dispersos por el citoplasma o bien,
estrechamente relacionados con otros orgánulos
como mitocondrias o cloroplastos.
n  Hay dos tipos:
p  Peroxisomas.
p  Glioxisomas, que están implicados en la utilización
del acetil-CoA producido durante la movilización de
reservas de grasas, especialmente durante la
germinación de semillas oleaginosas.
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Diapositiva nº: 135
El Peroxisoma (1)
o Estructura:
n  Orgánulos rodeados de una membrana que
poseen forma y dimensiones variables, y
que contienen:
p Enzimas oxidasas, que oxidan diversos
compuestos, como ácidos grasos,
aminoácidos, bases nitrogenadas, etc.
p La enzima catalasa, que degrada peróxido de
hidrógeno (H2O2).
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Diapositiva nº: 136
El Peroxisoma (2)
o Funciones (1):
n  Orgánulos que contienen enzimas en los
que se utiliza oxígeno para eliminar átomos
de hidrógeno de determinados sustratos.
Como resultado de esta oxidación, en unos
casos se obtiene agua y, en otros, peróxido
de hidrógeno (H2O2).
p Este compuesto es muy tóxico para las células,
por lo que se precisa la actividad de la enzima
catalasa que lo degrada hasta agua y oxígeno.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 137
El Peroxisoma (3)
o  Funciones (2):
n  Intervienen en numerosos procesos metabólicos:
p  En la β-oxidación de los ácidos grasos que se
produce en las semillas oleaginosas cuando están
germinando (son los glioxisomas).
p  En el proceso de fotorrespiración, mediante el
cual las plantas obtienen ácido glicólico
consumiendo oxígeno y liberando dióxido de
carbono.
p  En procesos de detoxificación que tienen lugar en
algunos tejidos, como la degradación del etanol en
el hígado y los riñones de los vertebrados.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 138
El Peroxisoma (y 4)
o Funciones (y 3):
n  Muchas de estas reacciones se producen a
partir de productos obtenidos en las
mitocondrias o en los cloroplastos.
o Orgánulos relacionados:
n  Aparato de Golgi, mitocondrias,
cloroplastos, y retículo endoplásmico.
Peroxisomas (Micrografía)
Micrografía electrónica de transmisión de una célula vegetal
mostrando dos peroxisomas (cuerpos opacos).
Peroxisomas
Mitocondrias
Cloroplasto
Núcleo
Pared
celular
Peroxisomas (Micrografía)
Micrografía electrónica de
transmisión donde se
muestra un peroxisoma
(cuerpo opaco) y su
estrecha relación con las
mitocondrias y los
cloroplastos. Los 3
orgánulos juegan un papel
fundamental en el proceso
de fotorrespiración.
Peroxisoma
Mitocondria
Cloroplasto
Peroxisomas (Micrografía)
Micrografía de contraste de fases de una
sección de cotiledón de algodón (Gossypium).
Las células fueron tratadas para localizar la
enzima catalasa (flechas), una enzima que se
encuentra en los peroxisomas y que degrada el
peróxido de hidrógeno.
Peroxisomas con catalasa
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 142
Las Vacuolas (1)
o Atributos:
n  Orgánulos característicos de las células
vegetales aunque no exclusivos de ellas.
p Las animales difieren en función y estructura.
p En plantas, las células del tapete en las
anteras son las únicas que no las poseen.
n  Variables en tamaño.
n  Pueden ocupar entre un 5 y un 90 % del
volumen celular.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 143
Las Vacuolas (2)
o  Estructura:
n  Rodeadas de una membrana simple: el tonoplasto.
n  En su interior se encuentra una sustancia fluida de
composición variable: jugo vacuolar.
n  En células adultas suela haber una vacuola por
célula.
p  En células meristemáticas hay muchas y pequeñas:
forman el vacuoma.
n  Origen: derivan de vesículas del RE.
Vacuolas
Vacuolas
Pared celular
Cloroplasto
Núcleo
Vacuolas
Cordón de
hialoplasma
Micrografía electrónica de
transmisión de una célula
vegetal mostrando las
numerosas vacuolas.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 146
Las Vacuolas (3)
o  Funciones (1):
n  Muy diversas. En una misma célula pueden encontrarse
vacuolas con funciones distintas.
n  Las vegetales pueden tener funciones muy diversas:
p  almacenamiento de reservas y de productos tóxicos,
p  crecimiento de las células por presión de turgencia,
p  funciones análogas a los lisosomas cuando contienen
enzimas hidrolíticas,
p  homeóstasis del interior celular, ...
p  Permiten rápidos movimientos en algunos órganos de
ciertas plantas (Mimosa, Dionaea, ...)
Copyright: Francisco José García Breijo
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 147
Las Vacuolas (y 4)
o Funciones (y 2):
n  En animales, las vacuolas contráctiles se
encargan de eliminar el exceso de agua.
p Características de microorganismos que viven
en medios hipotónicos (p.e. Protozoos).
o Orgánulos relacionados:
n  Pared celular, núcleo, retículo
endoplásmico, y cloroplasto.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 148
El Citoplasma
o Citosol: Composición y funciones
o Citoesqueleto
o Ribosomas
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 149
El Citosol (1)
o Atributos:
n  También denominado hialoplasma.
n  Espacio del citoplasma comprendido entre
los orgánulos membranosos excepto el
lumen de los mismos.
n  Contiene una gran cantidad de sustancias
que intervienen en el metabolismo celular.
n  Contiene también inclusiones no rodeadas
de membrana.
n  Estructura altamente organizada.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 150
El Citosol (2)
o  Composición:
n  Constituido mayoritariamente por agua; además, contiene
una gran variedad de sustancias que intervienen en el
metabolismo celular: proteínas, ARN de distintos tipos,
aminoácidos, glúcidos, nucleótidos e iones de distinta
naturaleza.
p  Proteínas: entre el 25 y el 50% de las proteínas celulares
forma parte del citosol (incluidas miles de enzimas).
p  Inclusiones de glucógeno o de lípidos, no rodeadas de
membrana.
p  Sustancias ergásticas sintetizadas y acumuladas por la
célula.
n  Similar a una sustancia gelatinosa sumamente
organizada.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 151
El Citosol (y 3)
o  Funciones:
n  Reserva de materiales: glucosa en disolución e
inclusiones.
p  Se forman y se deshacen en función de las
necesidades celulares.
n  En él ocurren gran cantidad de reacciones
anabólicas y catabólicas.
o  Orgánulos relacionados:
n  Ribosomas, núcleo, retículo endoplásmico y
membrana celular.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 152
Sustancias ergásticas
o  Sustancias que son acumuladas por las células
en su citosol.
o  Tipos:
n  Almidón.
n  Lípidos.
n  Taninos.
n  Cristales.
n  Cuerpos de sílice y estégmatos.
n  Cuerpos proteicos.
n  Mucílagos.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 153
Almidón
o Presente en todas las células de las
plantas superiores.
o Es la sustancia más abundante y
fácilmente observable en frutos
amiláceos, semillas y tubérculos.
o Se detecta al m.o. con Lugol.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 154
Lípidos
o Frecuente en algunos tipos de plantas.
n  En semillas, frutos y pétalos.
o Aparecen como:
n  gotas dentro de cloroplastos y elaioplastos.
n  o como esferosomas.
o Se observan al m.o. tiñéndolos con
colorantes lipófilos como Sudán III y
Sudán IV.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 155
Taninos
o  Familia de compuestos fenólicos capaces de
unirse a proteínas.
o  Se encuentran dentro de las vacuolas, en el
citoplasma, e incluso en la pared celular.
n  Dan colores amarillos, rojos o marrones al teñirse
con safranina.
o  Se encuentran en tejidos duros como hojas de
robles y pinos, cubiertas de semillas, o en frutos
inmaduros:
n  Producen la astringencia de los frutos inmaduros.
o  Idioblastos de taninos.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 156
Cristales (1)
o Muy variados en formas y tamaños.
o Se presentan como oxalato cálcico (muy
abundante), carbonato cálcico o malato
cálcico (más raros).
o Tipos de cristales de oxalato cálcico:
n  Drusas.
n  Rafidios.
n  Estiloides.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 157
Cristales (2)
o Se encuentran dentro de células, en el
interior de las vacuolas.
o La presencia/ausencia y la forma de los
mismos son caracteres taxonómicos
importantes.
o En las plantas no se localizan al azar sino
en lugares concretos:
n  Hipodermis, haces vasculares, ...
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 158
Cristales (y 3)
o  Los cristales de carbonato cálcico se
encuentran en un pequeño grupo de plantas
como cistolitos dentro de células especiales:
litocistos o “células roca”.
n  Un litocisto puede contener uno o varios cistolitos.
n  La forma del cristal tiene valor taxonómico.
n  Se desarrollan normalmente en células
epidérmicas.
o  El carbonato cálcico puede aparecer también
como incrustaciones en la pared celular:
calcificación.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 159
Drusas
o Cristales de oxalato cálcico con
numerosas caras y puntas muy agudas.
o Tamaño: 5-10 µm de diámetro.
o Normalmente hay una por célula.
Drusas
Micrografía electrónica de barrido de drusas aisladas mostrando sus características formas.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 161
Rafidios
o Cristales de oxalato cálcico muy largos,
finos y afilados que se presentan
agrupados y en gran número formando un
haz dentro de la célula.
n  Algunos están bajo presión dentro de la
célula.
Rafidios
Micrografía óptica de de la corteza de Ornithogalum
mostrando una célula con rafidios. El haz de cristales
aparece cortado transversalmente dentro de la célula.
Rafidios
Micrografía óptica mostrando un macerado de rafidios de Ornithogalum. Se
observa el haz de cristales delgados y afilados característico de los rafidios.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 164
Estiloides
o Tienen la misma forma que los rafidios
pero se encuentran aislados o en parejas
dentro de las células.
n  Son muy grandes y casi siempre deforman
a la célula que los contiene.
o Son raros.
Estiloides
Micrografía óptica de una pareja de estiloides
dentro de una célula. Se observa la forma típica
delgada, fina y afilada de estos cristales de
oxalato cálcico. Las manchas anaranjadas son
cromoplastos.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 166
Cuerpos de sílice y estégmatos
o  Son depósitos de dióxido de silicio, muy
comunes en monocotiledóneas.
n  Cuerpos de sílice en Ciperáceas y
céspedes.
n  Estégmatos en otras familias.
o  Tienen formas muy precisas: sombrero,
rectangulares, arenosa, cónicas, o amorfas.
o  Se localizan en lugares concretos.
o  La sílice puede depositarse directamente en la
pared celular: silificación.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 167
Cuerpos proteicos y mucílagos
o Cuerpos proteicos:
n  Abundan en semillas y frutos.
n  Las proteínas aparecen como cuerpos
amorfos o de formas concretas.
o Mucílagos:
n  Comunes en plantas desérticas.
n  Absorben agua en gran cantidad.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 168
El Citoesqueleto
o  Atributos:
n  Conjunto de filamentos y de túbulos formados por la
polimerización de diversas proteínas.
n  Es, en muchos casos, una estructura cambiante, ya que
cuando la situación fisiológica de la célula lo requiere, se
produce la polimerización de las subunidades proteicas, y
se constituyen los filamentos y los túbulos. Si estas
estructuras no son necesarias, tiene lugar la
despolimerización.
n  Tipos de filamentos: los microfilamentos, los
microtúbulos, y los filamentos intermedios.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 169
El Citoesqueleto
o Funciones:
n  Constituyen el esqueleto endocelular, dando
forma a las células.
n  Los microtúbulos forman parte de los
centríolos, los cilios o los flagelos
eucarióticos.
o Orgánulos relacionados:
n  Pared celular, centríolos y núcleo.
El citoesqueleto
Micrografía de una célula que ha sido teñida con dos colorantes fluorescentes. Uno de
ellos se une a las proteínas de los microtúbulos (verde) y el otro a la actina de los
microfilamentos (rojo). Como se observa tanto los microtúbulos como los
microfilamentos forman un entramado a modo de esqueleto interno.
Filamentos que forman el citoesqueleto
Microfilamentos Actina
Miosina
8 nm
Microtúbulos
Subunidades de tubulina
25 nm
Filamentos intermedios
8-12 nm
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 172
Los Microfilamentos (1)
o Estructura:
n  Diámetro medio de 8 nm.
n  Formados de proteínas como la actina y la
miosina, que pueden tener estructura
globular o fibrosa.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 173
Los Microfilamentos (2)
o  Funciones (1):
n  1. Constituyen el esqueleto endocelular, formado por
fibras de actina asociadas a la membrana plasmática.
Funciones del endoesqueleto:
p  Da forma a la membrana plasmática.
p  Produce deformaciones de la membrana que originan los
pseudópodos, mediante el deslizamiento de los
filamentos de actina sobre los de miosina.
p  Estabiliza la estructura de las microvellosidades en las
membranas plasmáticas.
p  Participa en la formación de vesículas de endocitosis.
p  Interviene en la formación de las corrientes de ciclosis.
p  Forma parte del anillo contráctil que divide el citoplasma
en dos durante la división celular.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 174
Los Microfilamentos (y 4)
o Funciones (y 2):
n  2. Permiten la contracción muscular en el
interior de las células musculares.
p El deslizamiento de las fibras de miosina entre
las de actina produce el acortamiento de los
haces de microfilamentos y, por tanto, de las
células.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 175
Los Microtúbulos (1)
o  Estructura:
n  Son estructuras cilíndricas de unos 25 nm de diámetro y
longitud variable.
n  La proteína que predomina es la tubulina.
o  Podemos distinguir:
n  Los que se encuentran de manera permanente en la célula:
p  centríolos,
p  cilios y flagelos.
n  Los que modifican su disposición dependiendo de las
fases del ciclo celular.
p  Forman el huso acromático durante la mitosis y se
disponen en forma radial alrededor de los centríolos en la
interfase.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 176
Los Microtúbulos (y 2)
o  Funciones:
n  Establecimiento y mantenimiento de la forma celular.
p  Células animales/Células vegetales.
n  Conducir las vesículas de transferencia y de
secreción.
n  Orientan adecuadamente las microfibrillas de
celulosa en las paredes celulares cuando éstas se
están formando.
n  Forman el huso acromático durante la mitosis.
n  Forman el fragmoplasto durante la citocinesis en las
células vegetales.
n  Forman parte de los centríolos, cilios y flagelos.
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Diapositiva nº: 177
Filamentos Intermedios
o  Estructura:
n  Fibras con un diámetro que va desde 8 a 10 nm.
n  Formados por diversas proteínas, principalmente la
queratina.
n  Se disponen formando un entramado que se
extiende desde la zona próxima al núcleo hacia la
periferia de las células.
n  Forman la lámina nuclear, situada en el núcleo y
en contacto con la cara interna de la envoltura
nuclear.
o  Funciones:
n  Función estructural. Muy desarrollados en tejidos
que soportan tensiones mecánicas, como los
epitelios.
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 178
Los Centríolos (1)
o  Estructura:
n  Estructuras cilíndricas de 0.4 µm de longitud y 0.2
µm de diámetro.
n  Formadas por nueve grupos de 3 microtúbulos
(tripletes).
n  Se encuentran en pares (perpendiculares) durante
la interfase y se duplican antes de la mitosis.
n  Las células animales suelen tener 2 centríolos
dispuestos perpendicularmente uno respecto al otro,
en una zona próxima al núcleo.
p  Los 2 centríolos forman parte del centrosoma, una
zona de la célula que organiza la disposición de los
microtúbulos que participarán en la división celular.
Los centríolos
Los dos componentes de una pareja de centríolos están siempre dispuestos
perpendicularmente uno respecto al otro. En la micrografía puede verse uno de
ellos en sección longitudinal y el otro en sección transversal (x 100,000).
Copyright: Francisco José García Breijo
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Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 180
Los Centríolos (y 2)
o Funciones:
n  Centros de organización de las fibras del
huso acromático en la mitosis.
n  Participan en el proceso de mitosis.
o Orgánulos relacionados:
n  Núcleo y microtúbulos.
Los centríolos en
la mitosis (1)
Centrosoma
Fibras del huso
acromático
Núcleo
Cromosomas
Fibras del aster
Los centríolos
en la mitosis (2)
Centrosomas
Fibras del huso
acromático
Cromosomas
Fibras del aster
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 183
Cilios y Flagelos
o  Estructura:
n  Tienen un diámetro aproximado de 0.2 µm y una longitud
de 5 a 10 µm, en el caso de los cilios, y más de 50 µm en
el caso de los flagelos.
n  Partes (similar en ambos):
p  El axonema: presenta 9 dobletes y 2 microtúbulos
centrales unidos por un armazón y rodeados de
membrana plasmática.
p  La zona de transición, donde se observa la placa basal,
en la base de los microtúbulos centrales del axonema;
desaparece un microtúbulo de cada triplete del
corpúsculo basal, con lo que éstos quedan convertidos en
dobletes.
p  El corpúsculo basal, situado en la base y formado por 9
tripletes dispuestos alrededor de una estructura que actúa
de armazón.
Flagelo eucariótico: estructura
(A) Micrografía electrónica de pocos aumentos de
dos flagelos de Chlamydomonas reinhardii en la
que se observa la membrana plasmática, el haz de
microtúbulos y el cuerpo basal. (B) Esquema de la
estructura del flagelo.
Membrana
plasmática
Microtúbulos
Corpúsculo basal
(A)
(B)
Axonema
Placa basal
Doblete externo
Doblete interno
Triplete
Eje Tubular
Flagelo eucariótico: axonema
Doblete externo Doblete interno
Brazos
de dineína
Membrana
plasmática
Esquema del axonema de un
flagelo eucariótico mostrando los 9
dobletes externos y el doblete
interno unidos por un armazón y
rodeados por la membrana
plasmática.
Radios
Flagelo
eucariótico
Micrografía electrónica de transmisión de la ST de un flagelo sin membrana en la zona del
axonema, mostrando su característica estructura. Presenta 9 dobletes exteriores cada uno
con dos brazos de dineína unidos a intervalos regulares a cada subfibra A y un radio que
conecta las subfibras A a intervalos regulares con la vaina central. Se observan claramente
los protofilamentos individuales de cada microtúbulo.
Subfibra B
Subfibra A
Doblete ext.
Brazos de dineína
Doblete interior
Radios
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 187
Los Ribosomas (1)
o  Atributos:
n  Se encuentran tanto en las células procarióticas
como eucarióticas.
p  En las células eucarióticas se encuentran en
grandes cantidades tanto en el citosol como en la
membrana del R.E.R. y del núcleo.También
aparecen en el interior de mitocondrias y plastos.
n  De tamaño muy pequeño. Estructurados en dos
subunidades.
n  Formados por ARNr y proteínas.
n  Se encargan de la síntesis proteica.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 188
Los Ribosomas (2)
o  Estructura:
n  El ribosoma completo tiene un coeficiente de
sedimentación de 80S. Está formados por dos
subunidades. La subunidad mayor lo tiene de 60S y la
pequeña de 40S.
p  En procariotas los valores son de 70S para el ribosoma
completo y de 50S y de 30S para las dos subunidades.
n  En cada subunidad se identifican varias cadenas de ARN
(ARNr) y numerosas moléculas de proteínas.
p  Subunidad 60S: un ARNr 5S, un ARNr 28S y un ARNr
5.8S, además de 49 proteínas.
p  Subunidad 40S: un ARNr 18S y unas 33 proteínas.
n  Polisomas.
Ribosomas: subunidades
Subunidad 60S
Subunidad 40S
Ribosoma eucariótico
completo 80S
Polisomas
Micrografía electrónica de transmisión de una porción del hialoplasma de una célula
vegetal rica en polisomas.
Polisomas Hialoplasma
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 191
Los Ribosomas (y 3)
o Funciones:
n  En ellos se produce la síntesis de proteínas.
p En este proceso intervienen además un ARNm
(sintetizado a partir del ADN celular y que
contiene la pauta para la unión de los
aminoácidos) y varios ARNt (portadores de los
aminoácidos).
p Tanto el ARNm como los ARNt se unen a la
subunidad pequeña de los ribosomas. La
subunidad grande cataliza el enlace peptídico
que se establece entre los aminoácidos.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 192
El Núcleo
o Estructura y funciones
o Nucleolo
o La división celular
n  La división celular en las células
vegetales.
n  La citocinesis en las células vegetales.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 193
El Núcleo (1)
o  Atributos:
n  Descubierto por Robert Brown en 1831.
n  Orgánulo eucariótico que contiene la mayor parte del
ADN celular.
n  De un diámetro de 5 a 10 µm.
n  Rodeado de una envuelta nuclear (formada por 2
membranas) con poros íntimamente unida al R.E.R.
que rodea a todo el contenido nuclear o
nucleoplasma.
n  Contiene 1 o más nucleolos.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 194
El Núcleo (2)
o  Estructura (1):
n  De tamaño y forma variable.
p  No sólo entre especies sino entre células de la misma
planta.
n  Partes: envoltura nuclear y nucleoplasma.
n  Envoltura nuclear: formada por dos membranas
(membrana interna y membrana externa) separadas por
el espacio perinuclear (de unos 20 nm de espesor) y con
abundantes poros nucleares.
p  Diámetro de 70 nm, recubren la envoltura nuclear con
una densidad entre 6 a 25 poros por µm2.
p  La densidad de poros está relacionada con la actividad
nuclear.
p  La membrana externa se continua con el retículo
endoplásmico.
El Núcleo
Envuelta nuclear
Membrana nuclear
externa
Membrana nuclear
interna
Espacio perinuclear
Nucleoplasma
Poros nuclearesCromatina
Nucleolo
Micrografía electrónica
de transmisión de una
célula mostrando su
voluminoso núcleo.
El Núcleo
Nucleoplasma
Nucleolo
Retículo
endoplásmico
Pared celular
Hialoplasma
Mitocondria
Envuelta
nuclear
Poros nucleares
Membrana externa
Poros nucleares
Roseta de
proteínas
Nucleoplasma
Espacio perinuclear
Membrana interna
Micrografía de la
criofractura de un núcleo
mostrando los poros
nucleares sobre su
superficie. En el sector
superior derecho se ha
arrancado la membrana
externa nuclear y se
observa la membrana
interna.
Poros
nucleares
Poros
Poros
Mem. interna
Mem. externa
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 199
El Núcleo (3)
o Estructura (y 2):
n  Nucleoplasma:
p Químicamente formado por ácido
desoxirribonucleico (ADN), ácido
ribonucleico (ARN), proteínas, y agua.
n  Según la fase en la que se encuentre la
célula en el nucleoplasma se distinguen:
p La cromatina, durante la interfase.
p Los cromosomas, durante la mitosis.
p El nucleolo.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 200
El Núcleo (4)
o  Funciones (1):
n  Contiene la información genética que se transmite
de una generación a la siguiente.
n  Controla la actividad que tiene lugar en la célula.
n  Estas funciones son posibles ya que.
p El ADN de los cromosomas contiene un
mensaje, en forma de la secuencia de sus
nucleótidos, que determina la síntesis de las
proteínas de la célula.
p En el nucleolo se sintetiza el ARNr que
formará los ribosomas.
n  Las proteínas ribosomales pasan del citosol al
núcleo donde se ensamblan con las moléculas de
ARNr, para luego volver al citosol.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 201
El Núcleo (y 5)
o Funciones (y 2):
n  El control celular es posible ya que está en
permanente contacto con el citosol, gracias
al paso selectivo de sustancias que tiene
lugar a través de los poros de la envoltura
nuclear.
o Orgánulos relacionados:
n  Nucleolo, retículo endoplásmico, centríolos,
y microtúbulos.
Membrana externa
Relación Núcleo-Retículo endoplásmico
Membrana interna
Espacio perinuclear Envuelta nuclear
Nucleolo Retículo endoplásmico
Ribosomas
ADN
Nucleoplasma
Poros
nucleares
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 203
La Cromatina
o  Asociación entre el ADN y las proteínas
nucleares, (histonas) que ayudan a estabilizar al
ADN.
n  Dan una estructura funcional adecuada al ADN.
n  Facilitan su replicación.
n  Dirigen adecuadamente la síntesis de los ARNm.
o  Tipos:
n  Heterocromatina, regiones de la cromatina que
contienen genes quiescentes (que no se expresan),
que se tiñen densamente con ciertos colorantes.
n  Eucromatina, regiones con genes activos que se
tiñen débilmente con ciertos colorantes.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 204
Los Cromosomas (1)
o  Largas cadenas de ADN asociadas a proteínas
densamente empaquetadas que aparecen
durante la mitosis que son visibles al m.o.
o  Cada cromosoma tiene dos partes idénticas, las
cromátidas, que indica que cada molécula de
ADN se ha duplicado previamente a la
cariocinesis.
o  Cada cromosoma tiene una copia idéntica (un
homólogo) en el mismo núcleo, es decir, los
cromosomas forman pares de homólogos.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 205
Los Cromosomas (y 2)
o  Normalmente las células son diploides: tienen
juegos de cromosomas homólogos.
n  En células vegetales que son muy activas
metabólicamente tener 2 copias de cada gen puede
ser insuficiente. Soluciones:
p  Células poliploides: en cada núcleo hay cientos de
copias de cada cromosoma.
n  Casi el 80% de las célula vegetales son poliploides.
p  Células multinucleadas (cenocitos): el núcleo se
multiplica pero no hay citocinesis.
n  Común en células secretoras, ciertas células
xilemáticas.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 206
El Nucleolo (1)
o  Características:
n  Situado en el interior del núcleo.
n  Puede haber más de uno en cada núcleo.
n  Formado por ARNr y ARNt.
n  Estructura densa que puede distinguirse al
microscopio óptico debido a su tamaño, entre 1 y 7
µm.
o  Funciones:
n  Lugar de síntesis y ensamblaje de varios tipos de
ARN (ARNr y ARNt) y de los ARNr con las proteínas
ribosomales.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 207
El Nucleolo (y 2)
o Descripción:
n  Son centros para la síntesis y ensamblaje
de los ARNr y ARNt. Todas las moléculas
de ARN que la célula necesita se fabrican
en el nucleolo. En todos los núcleos hay
nucleolos.
o Orgánulos relacionados:
n  Núcleo y Retículo Endoplásmico.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 208
La división celular
o  Las células eucarióticas en división siguen un ciclo celular
formado por una secuencia de crecimiento y división.
o  El ciclo celular consta de:
n  una fase G1, durante la cual aumenta el número de moléculas y
estructuras citoplásmicas;
n  una fase S, durante la cual los cromosomas se replican;
n  una fase G2, durante la cual se producen la condensación de los
cromosomas y el montaje de estructuras necesarias para la mitosis y
citocinesis;
n  la mitosis (M), durante la cual los cromosomas replicados son
repartidos entre los dos núcleos hijos;
n  y la citocinesis, en la que el citoplasma se divide distribuyendo la
célula progenitora entre dos células hijas.
o  Las tres primeras fases del ciclo celular se denomina, en
conjunto, interfase.
n  Cuando la célula se encuentra en la etapa interfásica del ciclo los
cromosomas tienen un aspecto filamentoso dentro del núcleo
(cromatina).
G1G2
S
Crecimiento
inicial
Replicación del ADN
(Duplicación cromosómica)
Crecimiento
CICLO
CELULAR
MITOSIS Y
CITOCINESIS
El Ciclo
Celular
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 210
La Mitosis (1)
o  Mecanismo por el que los cromosomas
contenidos en el núcleo celular se duplican para
formar en último término dos núcleos hijos
idénticos.
o  Cada núcleo originado posee la misma
composición genética que el núcleo original.
o  Se divide en 4 fases: profase, metafase,
anafase, y telofase.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 211
La Mitosis (2)
o  Profase:
n  Los cromosomas replicados durante la fase S, se
condensan y se tornan bien visibles en el
microscopio óptico. Están formados por pares de
cromátidas idénticas entre sí, que se hallan unidas
por el centrómero.
n  Simultáneamente, el huso mitótico comienza a
formarse.
n  La profase acaba con la rotura de la envuelta
nuclear y la desaparición del nucleolo.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 212
La Mitosis (3)
o Metafase:
n  Las fibras del huso mitótico unidas a
los pares de cromátidas les imprimen
movimiento y las dirigen hacia el
centro de la célula.
n  Al final de la metafase, se colocan
todas en el plano ecuatorial.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 213
La Mitosis (y 4)
o  Anafase:
n  Las cromátidas hermanas se separan y cada
cromátida, ahora un cromosoma independiente, se
mueve hacia un polo opuesto.
o  Telofase:
n  La envuelta nuclear rodea a cada dotación
cromosómica. El huso empieza a desvanecerse, los
cromosomas se descondensan y se vuelven
filamentosos y alargados, y los nucleolos se hacen
visibles.
PROFASE
TEMPRANA
PROFASE
MEDIA
PROFASE
TARDÍA
METAFASE
ANAFASETELOFASE
CÉLULAS HIJAS
Etapas de la División Celular
Etapas de la División Celular
Esquema de la mitosis. La mitosis es un proceso continuo en el que se reconocen
cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase. Al comienzo de la mitosis, cada
cromosoma está formado por dos cromátidas hermanas y se encuentra totalmente
condensado.
Etapas de la División Celular en plantas
INTERFASE
PROFASE
METAFASE
ANAFASE
TELOFASE
CITOCINESIS
MITOSIS
Etapas de la División Celular en Células Vegetales
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 218
La Citocinesis (1)
o Proceso (extramitótico) de
separación celular que produce dos
células hijas.
o Se produce en las células animales
con el estrechamiento de la
membrana plasmática entre los dos
núcleos.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 219
La Citocinesis (y 2)
o En los organismos pluricelulares, la
mitosis y la citocinesis producen
nuevas células para crecer y
restablecer las muertas.
o En los organismos unicelulares y
algunos pluricelulares, la mitosis y la
citocinesis forman nuevos
individuos, proceso que se
denomina reproducción asexual.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 220
La división celular en las
células vegetales.
o  Es similar a la de las células animales con la
salvedad de que en las células de las plantas
no hay centríolos aunque si se forma el huso
acromático.
o  Durante la fase G2 los microtúbulos dispuestos
en la periferia celular cerca de la membrana se
redistribuyen y forman una banda alrededor
del núcleo y pegada a la membrana celular
que se denomina banda preprofásica.
n  Esta formación marca la posición de la futura
pared celular que se formará tras la mitosis y
que separará a los dos células hijas.
Copyright: Francisco José García Breijo
Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV
Biología y Botánica. Tema 1
Diapositiva nº: 221
La citocinesis en las
células vegetales
o  No se produce estrangulamiento como en las células
animales.
o  Fases:
n  Al final de la telofase, los dictiosomas se colocan cerca, a
ambos lados, de la placa ecuatorial.
n  Los dictiosomas segregan abundantes vesículas
conteniendo pectatos y proteínas, que se fusionan y
acumulan desde el centro a la periferia a nivel de la placa
ecuatorial.
p  Quedan atrapados numerosos microtúbulos del huso que
forman el fragmoplasto.
n  Se crean las membranas celulares y la lámina media de las
células hijas: tabique separador.
p  Formación de los plasmodesmos.
n  Formación de la pared primaria.
Citocinesis en Células Vegetales

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Tema 1 introducción a la célula eucariota

  • 1. Diaposi'va  nº:  1   Tema  1:     Introducción  a  la   Célula  Eucariota   Prof.  Francisco  J.  García  Breijo   Unidad  Docente  de  Biología  Vegetal,  Botánica  Sistemá'ca  y  Geobotánica   Dep.  Ecosistemas  Agroforestales   Escuela  Técnica  Superior  de  Ingeniería  Agronómica  y  del  Medio  Natural   Universidad  Politécnica  de  Valencia    
  • 2. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 2 ÍNDICE o Objetivos previstos. o La teoría celular. o Consideraciones previas. o La célula procariota. o La célula eucariota. n  La membrana y la pared. n  Orgánulos limitados por membranas. n  El citosol. n  El núcleo.
  • 3. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 3 Objetivos previstos o  Recordar los puntos básicos de la teoría celular. o  Enumerar las estructuras básicas que existen en todas las células. o  Conocer cómo son y qué función tienen los distintos compartimentos que se distinguen en el interior de las células eucarióticas. o  Relacionar la función de cada compartimento con su estructura. o  Identificar imágenes al microscopio electrónico del interior celular.
  • 4. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 4 La Teoría Celular (1) o Robert Hooke (1665): acuña la palabra “célula”. o Matthias Schleiden (1838), botánico, y Theodor Schwann (1839), zoólogo: las plantas y los animales están formados por células. o Rudolf Virchow (1858): todas las células provienen de células preexistentes.
  • 5. (A) Robert Hooke (A) Dibujo hecho por Robert Hooke (1665) de su microscopio, reproducido de su libro Micrographia (1665). La luz de lámpara de aceite se dirige a la muestra gracias a una esfera de cristal llena de agua que actúa de condensador. La muestra se montaba sobre una aguja, debajo del microscopio. El microscopio se enfocaba moviéndose arriba y abajo con un tornillo unido al soporte por una abrazadera. (B) Entre las numerosas ilustraciones del libro hay la de dos láminas de un pedacito de corcho. (B) Retrato de Hooke hecho por la pintora de historia Rita Greer, 2004.
  • 6. (B) (A) (A) En 1838, Matthias Schleiden, botánico alemán, publicaba sus observaciones sobre los tejidos vegetales organizados en masas de células. (B) Al año siguiente, el zoólogo Theodor Schwann amplía las observaciones de Schleiden a los tejidos animales, y sostiene una base celular de la vida. Matthias Schleiden y Theodor Schwann
  • 7. En 1858, la idea de que todos los seres vivos están formados por una o más células se amplía a un campo mucho mayor cuando el patólogo R. Virchow generaliza que todas las células provienen de células preexistentes. Rudolf Virchow Caricatura de R. Virchow. Rudolph Virchow, por Hugo Vogel
  • 8. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 8 La Teoría Celular (y 2) o  Teoría celular: n  Todos los organismos están formados de una o más células; n  Las reacciones químicas de los seres vivos, incluyendo los procesos de obtención de energía y las reacciones de biosíntesis, tienen lugar en el interior de las células; n  Las células provienen de otras células; n  Las células contienen la información hereditaria de los seres que forman y esta información pasa de las células madres a las hijas.
  • 9. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 9 Consideraciones Previas (1) o  Todas las células de todos los organismos tienen una estructura común. o  El análisis detallado de esta estructura aparentemente sencilla desvela una organización sorprendente por: n  su cuidado diseño, n  su versatilidad y n  su capacidad de acción. o  En cada célula se desarrollan con extraordinaria precisión los fenómenos que hacen posible la vida.
  • 10. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 10 Consideraciones Previas (y 2) o  En todas las células existen, necesariamente, las siguientes estructuras: n  La membrana plasmática. n  El citoplasma. n  Los ribosomas. n  El material genético. o  Tienen tamaños variables. o  Según cómo se organicen internamente y en cómo se disponga el material genético, distinguimos las células procarióticas y las células eucarióticas.
  • 11. 10 m 1 m 0.1 m 1 cm 1 mm 100 µm 10 µm 1 µm 100 nm 10 nm 1 nm 0.1 nm Altura humana Longitud de algunas células musculares y nerviosas Huevo de gallina Huevos de rana Células eucarióticas Núcleo Mayoría de Bacterias Mitocondrias Mycoplasma Virus Ribosomas Proteínas Lípidos Pequeñas moléculas Átomos OJODESNUDO MICROSCOPIOÓPTICO MICROSCOPIOELECTRÓNICO Relación entre los tamaños de varios especímenes y la resolución del ojo humano desnudo, del microscopio óptico y del microscopio electrónico.
  • 12. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 12 Célula Procariótica o Carecen de envoltura que rodee el material genético. o Tienen tamaños comprendidos entre 1 y 5 µm. o No poseen “orgánulos”. o Son características de los organismos del Reino Monera. o Partes.
  • 14. MicrograOa  (MET)  de  células  bacterianas   Micrografía electrónica de transmisión de varias células bacterianas mostrando algunas de sus partes características. La fotografía se ha coloreado artificialmente por ordenador. Hialoplasma  con   ribosomas   Mesosomas   ADN   Pared  celular   Membrana   plasmá'ca  
  • 15. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 15 Célula Eucariótica (1) o  Presentan una envoltura nuclear que delimita el espacio donde se encuentra el material genético. o  Tienen tamaños variables que van de 10 hasta 100 µm. o  Poseen orgánulos especializados en realizar funciones concretas. o  Son características, entre otras, de los animales y los vegetales. Para cada grupo, las células presentan morfología y metabolismo específicos. o  Partes.
  • 16. Nucleolo   Núcleo   Re9culo   endoplásmico   rugoso   Ribosomas   Citoesqueleto   Centríolos   Mitocondria   Aparato de Golgi Vesículas  de  secreción   Re9culo   endoplásmico   liso   Membrana  plasmáCca   Citosol   Lisosoma   Célula Eucariótica-Animal
  • 17. MicrograOa  (MET)  de  una  célula  animal.   Micrografía electrónica de transmisión de una célula sanguínea (glóbulo blanco) de cerdo donde se aprecian algunas de las partes importantes de la misma. Membrana   plasmáCca   Hialoplasma   Lisosoma   Núcleo   Nucleolo   Re9culo   endoplásmico   Mitocondria  
  • 18. Aparato  de  Golgi   Re9culo   endoplásmico   liso   Pared  celular   Membrana  plasmáCca   Cloroplastos   Mitocondria  Vacuola   Re9culo   endoplásmico   rugoso   Nucleolo   Núcleo   Ribosomas   Microcuerpo   Vesículas  de  secreción   Citosol   Célula Eucariótica-Vegetal
  • 19. MicrograOa  (MET)  de  una  célula  vegetal.   Núcleo   Nucleolo   Cloroplastos   Vacuola   Mitocondrias   Citosol  con  ribosomas   Pared   Membrana  plasmáCca  
  • 20. Esquema  de  una  célula  vegetal.  
  • 21. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 21 La Célula Eucariótica (y 2) o La membrana plasmática o La pared celular o Orgánulos limitados por membranas o El citosol o El núcleo
  • 22. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 22 La Membrana y la Pared o La membrana plasmática o La pared celular.
  • 23. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 23 La Membrana Plasmática (1) o Atributos: n  Constituye el límite de la célula con el medio exterior. n  También se le denomina plasmalema. n  Formada por dos capas de lípidos en la que se encuentran embebidas diferentes proteínas. n  De 0.004 a 0.005 µm de grosor. n  Es una estructura semifluida.
  • 24. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 24 La Membrana Plasmática (2) o  Composición química y estructura: n  Desde 1899 se sabe que las membranas plasmáticas están compuestas fundamentalmente de lípidos que se disponen formando una bicapa lipídica en la que se insertan distintos tipos de proteínas. p  Lípidos: fosfolípidos y colesterol. p  Proteínas: integrales y periféricas. n  Modelo del mosaico fluido de Singer y Nicholson (1972).
  • 25. La  Membrana  Celular     En las micrografías electrónicas, las membranas aparecen como dos líneas oscuras (proteínas) separadas por una región clara (compuesta principalmente de lípidos). (x 60,000). Membranas  PlasmáCcas   Citosol   Citosol   Espacio  Intercelular  
  • 26. La  Membrana  Celular  (Esquema)     Aspecto que, según los científicos, tienen las membranas celulares. Como se aprecia hay dos capas de lípidos enfrentadas por sus partes apolares dejando sus cabezas polares hacia el exterior (se forma una bicapa). Las proteínas se encuentran embebidas en la bicapa total o parcialmente. Las dos caras son asimétricas en cuanto a su composición. La membranas son estructuras lo suficientemente fluidas como para permitir el movimiento de las moléculas a la vez que mantienen una rigidez estructural que protege a las células del exterior. Bicapa     Lipídica   Proteína  periférica   Proteínas  integrales   Proteína  canal     transmembranal   EXTERIOR  CELULAR   INTERIOR  CELULAR   Glicoproteína   Cadenas  de  oligosacáridos  Glicolípido  
  • 27. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 27 La Membrana Plasmática (3) o Funciones (1): n  Proteger el contenido celular del exterior. n  Regular el paso de sustancias a su través. Es semipermeable. n  Tipos de transporte: p Transporte de moléculas pequeñas. p Transporte de macromoléculas y partículas.
  • 28. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 28 La Membrana Plasmática (4) o  Funciones (2): n  Transporte de moléculas pequeñas. p  Transporte pasivo. No requiere gasto de energía: n  Difusión simple. n  Difusión facilitada mediante proteínas transmembrana. o  Proteínas de canal. o  Proteínas transportadoras. p  Transporte activo. Tiene lugar en contra de concentración o del gradiente electroquímico de las sustancias y por ello precisa energía. n  Se produce mediante proteínas transmembrana que hidrolizan el ATP o usan la fuerza protón-motriz para obtener la energía.
  • 29. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 29 La Membrana Plasmática (y 5) o  Funciones (y 3): n  Transporte de macromoléculas y partículas. Tiene lugar mediante vesículas rodeadas de membrana plasmática en cuyo interior viajan las sustancias que deben entrar o salir de la célula. Tipos: p  Exocitosis. Cuando se transporta del interior al exterior celular. p  Endocitosis. Cuando las sustancias se incorporan a la célula. n  Fagocitosis, sustancias son mayores de 150 nm. n  Pinocitosis, si son de menor tamaño. o  Orgánulos relacionados: n  Retículo endoplásmico y núcleo.
  • 30. Núcleo   Re9culo  endoplásmico  rugoso   Aparato  de  Golgi   Vesícula  de  secreción   Proteínas  segregadas   Vesículas  secretoras     en  exocitosis   Vesícula  de  secreción   Vesículas  secretoras     en  exocitosis   Proteínas     segregadas   Citoplasma   Transporte  de  macromoléculas  a  través  de  membranas  
  • 31. EXOCITOSIS  ENDOCITOSIS   Proteínas  segregadas  Membrana  celular   Citoplasma   Citoplasma   Membrana  celular  Material  macromolecular   Vesícula  de  secreción  
  • 33. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 33 Lípidos de membrana (1) o Fosfolípidos (1). n  Constituyen la estructura básica de las membranas. n  Están formados por una cabeza hidrofílica o polar y dos colas hidrofóbicas o apolares, es decir, son moléculas anfipáticas. p En medios acuosos forman micelas o bicapas. p Ejemplos: fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, etc. p Las colas están formadas por ácidos grasos saturados e insaturados.
  • 34. Modelo     esquemáCco   Fórmula   Modelo  espacial     compacto   Grupo   polar   (hidroTlico   de  la     cabeza)   Grupo   no  polar   (hidrofóbico   de  la  cola)   Símbolo   Cabeza   Cola   Molécula  fosfolipídica  de  la  fosfa'dilcolina  
  • 35. Bicapas  lipídicas   Grupos   polares   (hidroTlicos   de  las     cabezas)   Grupos   polares   (hidroTlicos   de  las     cabezas)   Grupos   no  polares   (hidrofóbicos   de  la  colas)   Ácidos  grasos   Ácidos  grasos   Monocapa  de   fosfolípidos   Monocapa  de   fosfolípidos  
  • 36. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 36 Lípidos de membrana (2) o  Fosfolípidos (2). n  Su estructura en las bicapas no es rígida: tienen movimientos: p  Difusión lateral. p  Rotación. p  Flexión. p  Flip-flop. n  A menudo se unen a glúcidos: glicolípidos. p  Se sitúan en la parte exterior de las membranas. p  Actúan como receptores químicos.
  • 37. Difusión  lateral   Rotación   Flexión   Flip-­‐flop   Fosfolípidos:  movimientos   Un  fosfolípido  intercambia  su  posición  con  otro   situado  en  la  misma  monocapa,  desplazándose   lateralmente.   Las  moléculas  giran  alrededor  de  su  eje   longitudinal  sin  desplazarse  del  si'o.   Los  fosfolípidos  aumentan  o  disminuyen  el   grado  de  separación  de  las  colas   hidrocarbonadas.   Un  fosfolípido  se  desplaza  ver'calmente  y   ocupa  un  lugar  en  la  monocapa  opuesta.  Es  muy   poco  frecuente.  
  • 38. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 38 Lípidos de membrana (y 3) o Colesterol. n  Se encuentra en proporción elevada en las membranas de las células eucariotas. n  Se disponen intercaladas entre los fosfolípidos, lo que limita su movilidad, dando estabilidad a la membrana y reduciendo su permeabilidad.
  • 40. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 40 Proteínas de membrana (1) o  Tipos: proteínas transmembrana o integrales y proteínas periféricas. o  Proteínas transmembranales. n  Atraviesan completamente la membrana y sobresalen por ambas caras. n  Poseen: p  aminoácidos hidrofílicos en las zonas que asoman al exterior y al interior celular. p  aminoácidos hidrofóbicos en la zona intermedia donde se encuentran rodeadas de fosfolípidos.
  • 41. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 41 Proteínas de membrana (y 2) o  Proteínas periféricas. n  No atraviesan la estructura de la membrana y sobresalen por una de sus dos caras. o  Las proteínas son las encargadas de la mayor parte de las funciones biológicas que desempeñan las membranas. o  Pueden estar ancladas en un punto concreto o moverse a través de la bicapa. n  Difusión lateral, a lo largo de la membrana. n  Rotación, alrededor de un eje perpendicular a la membrana.
  • 42. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 42 La Pared Celular (1) o  Atributos: n  Estructura que aparece por fuera de la membrana plasmática en las células vegetales. p  Es gruesa y semirrígida. p  Permite el paso de sustancias y no presenta transporte activo. n  Compuesta de tres tipos de polisacáridos (celulosa, hemicelulosa y pectina) y diversas glicoproteínas. Puede aparecer, en ocasiones, lignina. n  Las moléculas se encuentran englobadas en una matriz hidratada. n  Se estructura en varias capas superpuestas.
  • 43. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 43 La Pared Celular (2) o Estructura: n  Presenta varias capas que se desarrollan con la maduración celular. De fuera hacia dentro de la célula son: p lámina media, p pared primaria y p pared secundaria. n  Puede presentar modificaciones en su estructura.
  • 44. La  Pared  Celular   Micrografía electrónica de transmisión de paredes celulares. La pared primaria es construida cuando la célula es joven. Las paredes secundarias, más gruesas, se incorporan cuando las células han dejado de crecer. (x 3000). Citosol   Citosol   Membrana  plasmáCca   Pared  celular   Pared  celular   Lámina  media  
  • 45. Interior     célula  1   Interior     célula  2   Pared  celular     primaria   Capas  de   pared  celular   secundaria   Membrana   celular   Lamela  media   Pared  Celular:   Capas   Micrografía electrónica de transmisión de paredes celulares. Se aprecian las diferentes capas que forman la pared en una célula adulta. La pared secundaria, al ser la última en formarse, aparece pegada a la membrana plasmática. (x 3000).
  • 46. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 46 La Pared Celular: La Lámina Media o Capa más externa, en muchos casos compartida por más de una célula. o Aspecto homogéneo. o Formada de pectinas y proteínas. n  Las pectinas son polímeros del ácido galacturónico (enlaces α 1➙4) esterificado con metanol. n  Con el tiempo fraguan (pierden su acidez) al unirse a iones Ca2+.
  • 47. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 47 La Pared Celular: La Pared Primaria (1) o  Más gruesa que la lamina media. o  Al m.e., presenta numerosas fibrillas (macrofibrillas) entrecruzadas sin orden. Cada macrofibrilla está formada por varias microfibrillas de 10 a 25 nm de longitud, unidas unas a otras. o  Estructura (ver diapositiva siguiente). o  Debido a la disposición de las microfibrillas, la pared primaria es algo extensible y no es birrefringente.
  • 48. Macrofibrillas de celulosa al m.e. (disposición desordenada y entrecruzada) Pared  celular  primaria  
  • 49. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 49 La Pared Celular: La Pared Primaria (y 2) o  Estructura: n  Microfibrillas: finos filamentos (formados de micelas) de unos 10 a 25 nm de longitud. n  Micela: consta de unas 40 moléculas de celulosa (polímero de glucosa con enlaces β 1➙4) dispuestas paralelamente y unidas entre si por puentes de hidrógeno. o  Síntesis de las microfibrillas. n  Participación de complejos enzimáticos situados en la membrana plasmática. o  Las microfibrillas se unen entre sí por medio de puentes de H, pectinas y hemicelulosas: matriz.
  • 50. Microfibrillas     de  celulosa   Moléculas   de  celulosa   Hemicelulosas   PecCnas   neutras   PecCnas   ácidas   Glicoproteínas   La  matriz  de  celulosa  
  • 51. Célula  Vegetal   Pared  celular   Fibrillas  de   celulosa   Fibrilla  de   celulosa   Microfibrilla   de  celulosa   Molécula  de  celulosa  (polímero  de  glucosa  con  enlaces  β  1-­‐4)   Estructura  de  la  pared  celular  
  • 52. Pared celular Membrana plasmática Citosol Cara exterior de la membrana plasmática Microfibrillas Roseta Microtúbulos corticales Las microfibrillas de celulosa son sintetizadas por complejos enzimáticos situados en la membrana plasmática y que pueden moverse por ella. Estos complejos están formados por moléculas de celulosa sintasa que se dispone formando rosetas embebidas en la membrana. Las microfibrillas se van alargando por el extremo en que se encuentran unidas a las rosetas. Las rosetas, a su vez, se mueven por la membrana guiadas por los microtúbulos que se encuentran por la cara interior de esta. Síntesis de las microfibrillas (1)
  • 53. Síntesis de las microfibrillas (2) Cada roseta de enzimas sintetiza las moléculas de celulosa a partir de UDP-glucosa. Las moléculas de UDP-glucosa entran en la roseta por la cara interior de la membrana (citoplásmica) y se van polimerizando para formar las moléculas de celulosa que van saliendo por la otra cara de forma ordenada formando posteriormente las microfibrillas. Citosol Pared celular Membrana plasmática Microfibrilla Moléculas de UDP-glucosa Roseta Moléculas de celulosa
  • 54. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 54 La Pared Celular: La Pared Secundaria o  Presente sólo en algunos tipos celulares. o  Mucho más gruesa que la pared primaria. o  Formada de celulosa y lignina (polímero del fenilpropano), y de otras moléculas que varían según la célula (cutina, suberina, sales minerales, etc). o  Puede llegar a tener 3 subcapas (de fuera hacia dentro): S1, S2 y S3. n  Son birrefringentes: las microfibrillas se disponen de forma ordenada en varios planos. n  En cada plano todas las microfibrillas son paralelas, cambiando la orientación de las mismas de un plano al siguiente.
  • 55. 4   1   1   2   2   3   3   4   4   5   5   6   6   4  4   1.  Capa  S1   2.  Capa  S2   3.  Capa  S3   4.  Lumen  celular   5.  Pared  Primaria   6.  Lamela  Media   Pared  Secundaria   La  Pared  2ª:     capas  
  • 56. La  Pared  2ª:  capas  
  • 57. Macrofibrillas de celulosa al m.e. (disposición ordenada) Pared  celular  secundaria  
  • 58. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 58 La Pared Celular (3) o Funciones (1): n  Importante función estructural: p  Constituye una capa rígida que da forma a la célula y la protege de tracciones mecánicas. Cada pared celular está unida a la pared de las células vecinas y entre todas constituyen un armazón que da consistencia a los distintos órganos de las plantas.
  • 59. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 59 La Pared Celular (y 4) o Funciones (y 2): n  Interviene en la creación de la presión de turgencia en el interior de las células. Esta presión es fundamental para: p  El crecimiento, ya que los tejidos se alargan como consecuencia de la presión que ejercen las células sobre la pared primaria. p  Los movimientos, como los que permiten la apertura y cierre de los estomas. o Modificaciones de la pared celular. o Intercomunicaciones entre las células vegetales.
  • 60. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 60 La Pared Celular: Modificaciones o Lignificación. o Cutinización. o Suberificación. o Gelificación. o Pigmentación. o Mineralización.
  • 61. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 61 La Pared Celular: Modificaciones o Lignificación. Impregnación de la pared celular con lignina. Se sitúa entre las capas de celulosa por intususcepción. n  Responsable de la gran dureza de algunas paredes. n  Aparece en células conductoras, mecánicas y de sostén. n  Maderas blandas y maderas duras.
  • 63. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 63 La Pared Celular: Modificaciones o Cutinización: acumulación de cutina por aposición y por intususcepción. n  Químicamente muy similar a la suberina. n  Aparece en células en contacto con el medio externo. n  Forma la cutícula que recubre las hojas y algunos tallos.
  • 64. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 64 La Pared Celular: Modificaciones o Suberificación: superposición (por aposición) de láminas de suberina (polímero de ácidos grasos saturados e insaturados). n  Aparece fundamentalmente en tejidos derivados del felógeno. n  Confiere gran impermeabilidad y defensa contra agentes químicos, microorganismos, etc.
  • 65. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 65 La Pared Celular: Modificaciones o  Gelificación: solubilización de la pectina y acumulación de gomas y mucílagos. n  Se da en frutos carnosos maduros. o  Pigmentación: proceso de coloración de las paredes. n  Debido a sustancias tánicas. o  Mineralización: impregnación con sales inorgánicas como sílice, carbonato cálcico, oxalato cálcico, etc.
  • 66. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 66 La Pared Celular: Intercomunicaciones o Plasmodesmos. o Campos de poros primario. o Poros o punteaduras. o Perforaciones.
  • 67. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 67 Plamodesmos (1) o  Descripción: n  canales de comunicación entre células hijas tras una división celular y que están presentes en todas las células jóvenes. n  También pueden formarse de nuevo en zonas donde unas células contactan con otras. o  Estructura. El desmosoma.
  • 69. Pared celular 1ª Pared celular 1ª Célula 1 Cél. 2 Lamela media Membrana plasmática Plasmodesmos Retículo endoplásmico Pared celular 1ª Desmotúbulo Membrana plasmática Pared celular 1ª Membrana celular Retículo endoplásmico Plasmodesmos
  • 70. Retículo endoplásmico rugoso Ribosomas CÉLULA 1 CÉLULA 2 Pared celular 1ª Membrana celular Plasmodesmo Desmotúbulo Plasmodesmos: estructura
  • 72. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 72 Plamodesmos (y 2) o  Los plasmodesmos hacen que una planta pase de ser una colección de células individuales a ser una gran comunidad interconectada de protoplastos vivos. o  Existencia de 2 compartimentos: n  SIMPLASTO: formado por la comunidad total de protoplastos unidos por las membranas plasmáticas combinadas de todos ellos. n  APOPLASTO: comprende todas las paredes celulares, las células muertas vacías de los vasos conductores y el agua contenida en ellas.
  • 75. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 75 Campo de poros primario o  Descripción: n  depresión en la pared primaria que queda atravesada por un grupo numeroso de plasmodesmos. p En este punto se ha inhibido el ulterior depósito de pared primaria durante el engrosamiento de la pared celular. p En un campo de poros puede haber hasta 60 plasmodesmos por µm2.
  • 76. Campo de poros primario Lamela media Pared primaria Plasmodesmos Campo de poros primario Membrana celular 2 Membrana celular 1 Campo de poros primario
  • 77. Campos de poros primarios. Microfotografía de una sección tangencial a la pared (x 84000). Campo de poros primarios Plasmodesmos
  • 78. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 78 Poros o punteaduras o  Descripción: n  Si en una célula con campos de poros primarios se deposita pared secundaria, al inhibir el campo de poros el depósito de celulosa en esa zona, el campo de poros pasa a llamarse punteadura. p  Favorecen el intercambio intercelular en células con gruesas paredes secundarias (tráqueas, traqueidas, y fibras). p  Si en la depresión falta el campo de poros primarios pasa a llamarse PERFORACIÓN. p  Tipos de poros: n  Poros simples. n  Poros areolados. o  Poros areolados con toro.
  • 79. Poro simple Poro areolado Pared secundaria Pared primaria Pared primaria muy fina Lamela media Reborde Membrana de cierre Plasmodesmo Membrana celular Tipos de poros
  • 80. Pared primaria Pared secundaria Lamela media Membrana celular 2 Membrana celular 1 Membrana de cierre Cavidad del poro Poros simples
  • 81. Reborde Cavidad del poro Pared secundariaPared primariaLamela media Membrana celular 2 Membrana celular 1 Poros areolados
  • 82. Microfotografía electrónica de barrido (600 x) de traqueidas con poros simples y areolados. Poros simples Poros areolados Poros simples y areolados
  • 83. Pared secundaria Pared primaria Margo: Pared 1ª muy fina Toro: Pared 1ª muy engrosada Reborde Lamela media Membrana celular Poros areolados con toro
  • 84. Reborde Cavidad del poro Pared secundariaPared primariaLamela media Membrana celular 2 Membrana celular 1 Toro (Pared 1ª) Poros areolados con toro
  • 85. Toro Reborde Microfotografía óptica de traqueidas de pino vistas lateralmente (x 400) Microfotografía óptica de traqueidas de pino en sección radial (x410) Poros areolados con toro
  • 86. Microfotografía electrónica de barrido de un poro areolado con toro de pino. Margo Toro Reborde Poros areolados con toro
  • 87. Célula xilemática mostrando poros en sus paredes laterales y perforaciones en su polos. Microfotografía electrónica de barrido (x 270) Perforación Poros Perforaciones
  • 88. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 88 Orgánulos limitados por membranas o Mitocondrias o Plastos o Retículo endoplásmico o Aparato de Golgi o Lisosomas o Microcuerpos o Vacuolas
  • 89. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 89 La Mitocondria (1) o  Atributos generales: n  Están presentes en todas las células eucarióticas. n  Tienen forma cilíndrica. Son muy dinámicas. n  Tamaño: de 2.0 - 10.0 µm de longitud y de 0.5 - 1.0 µm de grosor. n  Envuelta por una doble membrana. La membrana interna está muy plegada. n  Contiene pequeñas cantidades de ADN y ARN. n  Se originan a partir de mitocondrias preexistentes. n  Hay numerosas por célula (varios cientos): de 200 a 3000. n  Endosimbiontes.
  • 90. Procariota fotosintético Célula hospedadora ancestral procariótica ADN del hospedador Mitocondrias CloroplastosNúcleo (?) Procariota heterotrófico aeróbico Teoría endosimbiótica sobre el origen de las mitocondrias y de los cloroplastos
  • 91. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 91 La Mitocondria (2) o  Estructura (1): n  Membrana externa. Contiene numerosas proteínas que regulan los intercambios de sustancias con el citosol. Destacan las proteínas de canal, las cuales forman grandes poros que la hacen muy permeable. n  Espacio intermembrana, de composición muy similar a la del citosol debido a la permeabilidad de la membrana externa. n  Membrana interna, con repliegues hacia el interior o crestas que aumentan la superficie de la membrana. p Contiene numerosas proteínas de transporte, y otras con funciones muy especializadas, como los complejos que forman la cadena respiratoria y la ATP sintetasa.
  • 92. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 92 La Mitocondria (3) o  Estructura (y 2): n  Matriz mitocondrial. Es el espacio interior de la mitocondria y está rodeado por la membrana interna. Contiene: p  Gran cantidad de enzimas que catabolizan diversas sustancias como ácido pirúvico o ácidos grasos. p  ADN (ADNmt) en forma de doble cadena cerrada sobre sí misma, que contiene la información genética necesaria para la síntesis de proteínas mitocondriales. p  Ribosomas (mitorribosomas) responsables de la síntesis de las proteínas mitocondriales. Tamaño 70S. p  Enzimas que regulan y controlan la replicación, transcripción y traducción del ADNmt. p  Sustancias diversas, como nucleótidos e iones.
  • 93. Mitocondria. Esquema de su Estructura Membrana externa Membrana interna Espacio intermembrana Crestas Matriz mitocondrial
  • 94. Mitocondria. Micrografía de su Estructura Membrana externa e interna separadas por el espacio intermembrana Matriz mitocondrial con mitorribosomas Crestas Retículo endoplásmico rugoso
  • 95. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 95 La Mitocondria (y 4) o Funciones: n  Encargadas del proceso de respiración aeróbica celular. n  Síntesis de ATP. o Orgánulos relacionados: n  Núcleo y Citoplasma.
  • 96. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 96 Los Plastos (1) o Tipos (son interconvertibles): n  Indiferenciados: p Proplastidio: origen de todos los demás. p Etioplastos: plastos que se desarrollan en la oscuridad.
  • 97. Tipos de plastos. Esquema que muestra los diferentes tipos de plastos que pueden diferenciarse a partir de los proplastidios iniciales.
  • 98. Proplastidio inicial1 µm Proplastidio Amiloplasto Almidón Leucoplasto Cristal de proteína Cromoplasto Cristales de carotenoides Amiloplasto Grano de almidón Cromoplasto Gotas lipídicas con colorantes disueltosCloroplasto maduro GranaGotita de grasa Almidón transitorio 5 µm Etioplasto 2 µm 3 µm Cuerpos prolamelares 4 µm Cloroplasto joven 3 µm TEJIDOS DE ASIMILACIÓN TEJIDOS SIN CLOROFILA OSCURIDAD OSCURIDAD LUZ LUZ LUZ LUZ LUZ
  • 99. Etioplastos Etioplasto en transición a cloroplasto en un tallo de Glechoma hederacea. A partir del cuerpo prolamelar se está empezando a desarrollar un sistema de membranas (tilacoides) que en algunos puntos ya forman pequeñas grana. También se observan pequeños granos de almidón. Membrana exterior Membrana interior Cuerpo prolamelar Membrana tilacoidal Granas en formación Estroma Grano de almidón
  • 100. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 100 Los Plastos (y 2) o  Tipos (son interconvertibles): n  Diferenciados: p  Cloroplastos: cromatóforos y fotosintéticamente activos. Color verde. p  Cromoplastos: cromatóforos y fotosintéticamente poco activos o inactivos. Colores rojos, naranjas, etc. p  Leucoplastos: incoloros y fotosintéticamente poco activos o inactivos. Acumulan sustancias. Tipos: n  Amiloplastos: acumulan almidón. n  Oleoplastos (elaioplastos): acumulan lípidos. n  Proteinoplastos: acumulan proteínas.
  • 101. Cloroplastos M.o. Estroma Granas Membrana externa Membrana interna Lamelas tilacoidales M.e. Cloroplastos Micrografía óptica de una célula vegetal mostrando los cloroplastos (de color verde) que se encuentran situados periféricamente debido al volumen ocupado por la vacuola. Detalle al microscopio electrónico de transmisión de un cloroplasto donde su aprecia toda su estructura interior.
  • 102. Cromoplastos   Esquema de un cromoplasto.
  • 103. Cromoplastos Micrografía óptica de células de Capsicum sp mostrando los cromoplastos (puntos de color anaranjado rojizo) que se aprecian dentro de cada célula. Micrografía electrónica de transmisión de un cromoplasto de Capsicum sp mostrando su estructura interior. Las membranas son ricas en pigmentos carotenoides que dan los característicos colores a estos orgánulos. Cromoplastos Lamelas Estroma
  • 104. Leucoplastos Micrografía electrónica de transmisión de 2 leucoplastos mostrando la ausencia de membranas internas y la presencia de abundantes gránulos de almidón, cuerpos proteicos y de plastoglóbulos llenos de aceites. Leucoplastos Gránulos de almidón Cuerpo proteico Plastoglóbulos Mitocondria
  • 105. Amiloplastos   Esquema  de  un  amiloplasto.  
  • 106. Amiloplastos Micrografía óptica de células de parénquima reservante en tubérculo de patata (Solanum tuberosum) mostrando los amiloplastos que contiene. Amiloplastos Micrografía electrónica de transmisión de amiloplastos. Célula
  • 107. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 107 Los Cloroplastos (1) o  Atributos: n  Tipo de plasto. Se encuentran exclusivamente en las células vegetales. n  Tienen forma variable aunque, a menudo, son discoidales: de 3 a 10 µm de longitud y de 1 a 2 µm de grosor. n  Rodeados por una doble membrana separadas por un espacio intermembrana. n  En su interior se encuentra el estroma donde aparece un sistema de sáculos membranosos denominados tilacoides. n  Endosimbiontes (ver mitocondrias). n  Tienen su propio ADN (ADNcl) y ribosomas. n  Se originan a partir de plastos preexistentes.
  • 108. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 108 Los Cloroplastos (2) o  Estructura: n  Membrana externa muy permeable, de características similares a la membrana externa de las mitocondrias. n  Espacio intermembrana de características similares a las del citosol. n  Membrana interna lisa, es decir, sin crestas, menos permeable que la externa y con numerosas proteínas especializadas en el transporte selectivo de sustancias.
  • 109. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 109 Los Cloroplastos (3) o  Estructura (2): n  Estroma (1). Es la cavidad interna del cloroplasto y contiene: p  Enzimas implicados en el metabolismo fotosintético. De ellos, la más abundante es la ribulosa bifosfato carboxilasa oxigenasa, que puede llegar a representar la mitad de las proteínas del cloroplasto. p  ADN (ADNcl) de doble cadena y cerrada. El genoma de los cloroplastos es mayor que el mitocondrial. Contiene información genética que codifica distintos tipos de ARN y algunas proteínas de los complejos enzimáticos que participan en la fotosíntesis.
  • 110. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 110 Los Cloroplastos (4) o  Estructura (3): n  Estroma (y 2). Es la cavidad interna del cloroplasto y contiene: p  Ribosomas (clororribosomas) encargados de la síntesis de las proteínas propias del cloroplasto. p  Enzimas que regulan y controlan la replicación, transcripción y traducción del material genético del cloroplasto. p  Sustancias diversas, principalmente almidón y gotas lipídicas.
  • 111. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 111 Los Cloroplastos (5) o  Estructura (y 4): n  Otras: p  Tilacoides, sáculos membranosos aplanados que tienden a formar apilamientos denominados grana, los cuales conectan entre ellos formando una red de cavidades. Las membranas de los tilacoides contienen los pigmentos fotosintéticos, principalmente clorofilas y carotenoides, la cadena fotosintética de transporte de electrones y la ATP sintetasa. p  Espacio tilacoidal o lumen, situado en el interior de los tilacoides, que mantiene unas condiciones de pH ácido. p  Almidón de asimilación, plastoglóbulos, ...
  • 112. Cloroplasto. Esquema de su Estructura Membrana externa Membrana interna Espacio intermembrana Estroma Tilacoides Grana Espacio tilacoidal (lumen)
  • 113. Cloroplasto. Micrografía de su Estructura Membranas externa e interna separadas por el espacio intermembrana Lamelas tilacoidales Estroma Hialoplasma Grana Plastoglóbulos
  • 114. Cloroplasto. Micrografía de su Estructura Grana Lamelas estromales Lumen Lamelas granales Estroma Detalle de las lamelas granales y estromales en un cloroplasto.
  • 115. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 115 Los Cloroplastos (y 6) o Funciones: n  En ellos se realiza la fotosíntesis. p En las membranas tilacoidales se desarrolla la fase luminosa. p En el estroma la fase oscura. o Orgánulos relacionados: n  Vacuola, núcleo, aparato de Golgi y citoplasma.
  • 116. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 116 El Retículo Endoplásmico (1) o  Atributos: n  Sistemas tubular de membranas, presente en todas las células eucarióticas. Ocupa hasta un 10% del espacio interior de éstas. Tienen un diámetro de 0.005 µm. n  Hay dos tipos de Retículo Endoplásmico (RE): el RE liso (REL) y el RE rugoso (RER). El RER contiene numerosos ribosomas. El REL no posee ribosomas. o  Estructura: n  Conjunto de cavidades, túbulos y vesículas conectados entre sí y rodeados por una membrana, que se prolonga formando la envoltura nuclear. El espacio que queda limitado en el interior se denomina lumen.
  • 117. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 117 El Retículo Endoplásmico (2) o  Funciones (1): n  El retículo en un orgánulo fundamental en los procesos de síntesis. Tanto el RER como el REL intervienen de distinta forma en estos procesos. n  Retículo endoplásmico rugoso. Síntesis de proteínas: p  Función determinada por la presencia de ribosomas que se unen a la membrana del retículo tras asociarse a determinados tipos de ARNm. p  Las proteínas sintetizadas se van transfiriendo al lumen del retículo, donde son modificadas químicamente y almacenadas. p  Siguen este proceso las proteínas de las membranas plasmáticas y también las que salen al exterior de la célula e intervienen en la composición del glucocálix y de la matriz extracelular.
  • 118. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 118 El Retículo Endoplásmico (3) o  Funciones (2): n  Retículo endoplásmico liso. Es responsable de: p  La síntesis de lípidos y grasas. n  En vertebrados es muy abundante en hepatocitos donde fabrica colesterol, precursor de las hormonas esteroides. p  El procesamiento de sustancias tóxicas procedentes del exterior de la célula: detoxificación. p  Almacén y regulador de la concentración de calcio en el citosol (en células musculares). p  El REL es raro en células vegetales a excepción de algunas células glandulares, en células del polen y en algunas semillas de tipo aceitoso.
  • 119. Retículo endoplásmico. Esquema de su Estructura Retículo endoplásmico rugoso Retículo endoplásmico liso Núcleo Envoltura nuclear Ribosomas Lumen Cisternas
  • 120. (A) Micrografía electrónica de transmisión del RER de una célula hepática de rata. Las regiones oscuras, densas a los electrones, son ribosomas unidos a la membrana externa de las cisternas. Las áreas menos densas a los electrones corresponden al lumen. También se aprecia un dictiosoma. Ribosomas unidos a la membrana externa del RER Lumen Dictiosoma (cisternas)
  • 121. Micrografía electrónica de transmisión del RER de una célula vegetal. Las regiones oscuras, densas a los electrones, son ribosomas libres en el citosol o unidos a la membrana externa de las cisternas. Las áreas menos densas a los electrones corresponden al lumen y al citosol. Ribosomas unidos a la membrana externa del RER Ribosomas libres LumenCitosol
  • 122. Micrografía electrónica de transmisión del REL de una célula hepática de rata. Se observan abundantes cisternas sin ribosomas en su superficie. También se observa una mitocondria. Cisternas Citosol Mitocondria
  • 123. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 123 El Retículo Endoplásmico (y 4) o  Funciones (y 3): n  El retículo endoplásmico compartimentaliza el citosol. n  Está íntimamente relacionado, mediante vesículas de transporte, con el aparato de Golgi. p  Produce vesículas de varios tipos de contenidos y de membranas que les permiten fusionarse con diferentes orgánulos. n  En células vegetales tiene una especial asociación con la pared y es capaz de dirigir el depósito de materiales en ella o de prevenir su deposición (polen, xilema, ...). o  Orgánulos relacionados: n  Núcleo, ribosomas, membranas, citoplasma y complejo de Golgi.
  • 124. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 124 El Aparato de Golgi (1) o  Atributos: n  Conjunto de vesículas en forma de saco llamadas cisternas, presente en todas las células eucarióticas, especialmente en las que poseen importante actividad secretora. n  Las cisternas se agrupan en grupos de 4 a 6 y forman un dictiosoma. n  Diámetro de las cisternas: 1.0 µm. n  Utiliza materiales que provienen del retículo endoplásmico.
  • 125. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 125 El Aparato de Golgi (2) o  Estructura (1): n  Formado por una serie de vesículas en forma de saco (cisternas); en su interior se encuentra un espacio denominado lumen del aparato de Golgi (AG). p  Las cisternas se apilan en grupos de 4 a 6 y forman un dictiosoma.
  • 126. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 126 El Aparato de Golgi (3) o  Estructura (y 2): n  Los dictiosomas presentan dos caras bien diferenciadas: p  La cara cis, orientada hacia el retícula endoplásmico, por la cual los materiales procedentes de este orgánulo se incorporan a las cisternas. p  La cara trans, opuesta a la anterior, por donde se liberan vesículas de secreción, que contienen los productos de la actividad del aparato de Golgi, y se dirigen a la membrana plasmática o a los lisosomas.
  • 127. Aparato de Golgi. Esquema de su Estructura Cisternas Vesículas de secreción Cara cis Cara trans Membrana plasmática Retículo endoplásmico Lumen
  • 128. Micrografía electrónica de transmisión de un dictiosoma, x75000. Se observa como está formado por 8-9 sáculos aplanados así como las vesículas de secreción. Cisternas Lumen Cara trans Cara cis Vesículas de secreción Aparato de Golgi. Micrografía de su Estructura
  • 129. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 129 El Aparato de Golgi (4) o  Funciones (1): n  Almacenamiento y transformación de sustancias procedentes del retículo endoplásmico y su exportación a otros orgánulos o al exterior celular. Estas transformaciones se llevan a cabo de manera secuencial, a medida que las sustancias pasan de la cara cis a la trans: p  Las proteínas y los lípidos salen del RE englobadas en vesículas que se desplazan por el citoplasma hacia el AG. p  Se incorporan a la cara cis de los dictiosomas y comienzas sus transformaciones, que continúan al pasar a las cisternas centrales y a las de la cara trans. p  Una vez terminado el proceso de glicosilación, en las cisternas de la cara trans los glicolípidos y las glicoproteínas son clasificados e incorporados a vesículas diferentes según su destino.
  • 130. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 130 El Aparato de Golgi (y 5) o  Funciones (y 2): n  Las sustancias que se dirigen al exterior de la célula salen de ella por exocitosis y participan en funciones diversas. p  Componentes de la matriz extracelular, productos de secreción de los epitelios glandulares, ... n  Las sustancias que se dirigen a los lisosomas son enzimas sintetizados en el RE que han sido almacenados en el AG sin haber experimentado ninguna transformación. o  Orgánulos relacionados: n  Núcleo, membrana plasmática, retículo endoplásmico, y cloroplastos.
  • 131. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 131 El Lisosoma (1) o  Atributos: n  Vesículas esféricas encargadas de la digestión celular. n  Característicos de las células eucarióticas. o  Estructura: n  Pequeñas vesículas de forma y tamaño variables, de un diámetro entre 0.25 y 0.8 µm. n  Limitados por una membrana y contienen enzimas hidrolíticos (lipasas, nucleasas, proteasas, ...). p  Estas enzimas actúan en condiciones óptimas si el pH es ácido, alrededor de 5. p  El mantenimiento de estas condiciones internas requiere la presencia de bombas de protones que hacen entrar H+ en el interior de los lisosomas.
  • 132. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 132 El Lisosoma (2) o Funciones (1): n  Hidrólisis de macromoléculas procedentes: p del exterior celular, por endocitosis, como las sustancias nutritivas que deben digerirse. p Del interior de la célula, como es el caso de componentes de la propia célula que envejecen. Este proceso se denomina autofagia. n  Se constituyen al fusionarse las vesículas que transforman las sustancias que se han de hidrolizar con las vesículas procedentes del AG.
  • 133. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 133 El Lisosoma (y 3) o Funciones (y 2): n  Mecanismo de acción: p A partir de sustancias procedentes del exterior o bien del interior de la célula, se generan vesículas que contienen las sustancias que han de ser hidrolizadas. p Paralelamente, a partir del aparato de Golgi se forman vesículas que contienen las enzimas hidrolíticas. p Los dos tipos de vesículas se encuentran y se fusionan constituyendo un lisosoma.
  • 134. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 134 Los Microcuerpos o  Atributos: n  Están presentes en las células eucarióticas y pueden encontrase dispersos por el citoplasma o bien, estrechamente relacionados con otros orgánulos como mitocondrias o cloroplastos. n  Hay dos tipos: p  Peroxisomas. p  Glioxisomas, que están implicados en la utilización del acetil-CoA producido durante la movilización de reservas de grasas, especialmente durante la germinación de semillas oleaginosas.
  • 135. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 135 El Peroxisoma (1) o Estructura: n  Orgánulos rodeados de una membrana que poseen forma y dimensiones variables, y que contienen: p Enzimas oxidasas, que oxidan diversos compuestos, como ácidos grasos, aminoácidos, bases nitrogenadas, etc. p La enzima catalasa, que degrada peróxido de hidrógeno (H2O2).
  • 136. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 136 El Peroxisoma (2) o Funciones (1): n  Orgánulos que contienen enzimas en los que se utiliza oxígeno para eliminar átomos de hidrógeno de determinados sustratos. Como resultado de esta oxidación, en unos casos se obtiene agua y, en otros, peróxido de hidrógeno (H2O2). p Este compuesto es muy tóxico para las células, por lo que se precisa la actividad de la enzima catalasa que lo degrada hasta agua y oxígeno.
  • 137. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 137 El Peroxisoma (3) o  Funciones (2): n  Intervienen en numerosos procesos metabólicos: p  En la β-oxidación de los ácidos grasos que se produce en las semillas oleaginosas cuando están germinando (son los glioxisomas). p  En el proceso de fotorrespiración, mediante el cual las plantas obtienen ácido glicólico consumiendo oxígeno y liberando dióxido de carbono. p  En procesos de detoxificación que tienen lugar en algunos tejidos, como la degradación del etanol en el hígado y los riñones de los vertebrados.
  • 138. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 138 El Peroxisoma (y 4) o Funciones (y 3): n  Muchas de estas reacciones se producen a partir de productos obtenidos en las mitocondrias o en los cloroplastos. o Orgánulos relacionados: n  Aparato de Golgi, mitocondrias, cloroplastos, y retículo endoplásmico.
  • 139. Peroxisomas (Micrografía) Micrografía electrónica de transmisión de una célula vegetal mostrando dos peroxisomas (cuerpos opacos). Peroxisomas Mitocondrias Cloroplasto Núcleo Pared celular
  • 140. Peroxisomas (Micrografía) Micrografía electrónica de transmisión donde se muestra un peroxisoma (cuerpo opaco) y su estrecha relación con las mitocondrias y los cloroplastos. Los 3 orgánulos juegan un papel fundamental en el proceso de fotorrespiración. Peroxisoma Mitocondria Cloroplasto
  • 141. Peroxisomas (Micrografía) Micrografía de contraste de fases de una sección de cotiledón de algodón (Gossypium). Las células fueron tratadas para localizar la enzima catalasa (flechas), una enzima que se encuentra en los peroxisomas y que degrada el peróxido de hidrógeno. Peroxisomas con catalasa
  • 142. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 142 Las Vacuolas (1) o Atributos: n  Orgánulos característicos de las células vegetales aunque no exclusivos de ellas. p Las animales difieren en función y estructura. p En plantas, las células del tapete en las anteras son las únicas que no las poseen. n  Variables en tamaño. n  Pueden ocupar entre un 5 y un 90 % del volumen celular.
  • 143. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 143 Las Vacuolas (2) o  Estructura: n  Rodeadas de una membrana simple: el tonoplasto. n  En su interior se encuentra una sustancia fluida de composición variable: jugo vacuolar. n  En células adultas suela haber una vacuola por célula. p  En células meristemáticas hay muchas y pequeñas: forman el vacuoma. n  Origen: derivan de vesículas del RE.
  • 145. Vacuolas Pared celular Cloroplasto Núcleo Vacuolas Cordón de hialoplasma Micrografía electrónica de transmisión de una célula vegetal mostrando las numerosas vacuolas.
  • 146. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 146 Las Vacuolas (3) o  Funciones (1): n  Muy diversas. En una misma célula pueden encontrarse vacuolas con funciones distintas. n  Las vegetales pueden tener funciones muy diversas: p  almacenamiento de reservas y de productos tóxicos, p  crecimiento de las células por presión de turgencia, p  funciones análogas a los lisosomas cuando contienen enzimas hidrolíticas, p  homeóstasis del interior celular, ... p  Permiten rápidos movimientos en algunos órganos de ciertas plantas (Mimosa, Dionaea, ...)
  • 147. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 147 Las Vacuolas (y 4) o Funciones (y 2): n  En animales, las vacuolas contráctiles se encargan de eliminar el exceso de agua. p Características de microorganismos que viven en medios hipotónicos (p.e. Protozoos). o Orgánulos relacionados: n  Pared celular, núcleo, retículo endoplásmico, y cloroplasto.
  • 148. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 148 El Citoplasma o Citosol: Composición y funciones o Citoesqueleto o Ribosomas
  • 149. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 149 El Citosol (1) o Atributos: n  También denominado hialoplasma. n  Espacio del citoplasma comprendido entre los orgánulos membranosos excepto el lumen de los mismos. n  Contiene una gran cantidad de sustancias que intervienen en el metabolismo celular. n  Contiene también inclusiones no rodeadas de membrana. n  Estructura altamente organizada.
  • 150. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 150 El Citosol (2) o  Composición: n  Constituido mayoritariamente por agua; además, contiene una gran variedad de sustancias que intervienen en el metabolismo celular: proteínas, ARN de distintos tipos, aminoácidos, glúcidos, nucleótidos e iones de distinta naturaleza. p  Proteínas: entre el 25 y el 50% de las proteínas celulares forma parte del citosol (incluidas miles de enzimas). p  Inclusiones de glucógeno o de lípidos, no rodeadas de membrana. p  Sustancias ergásticas sintetizadas y acumuladas por la célula. n  Similar a una sustancia gelatinosa sumamente organizada.
  • 151. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 151 El Citosol (y 3) o  Funciones: n  Reserva de materiales: glucosa en disolución e inclusiones. p  Se forman y se deshacen en función de las necesidades celulares. n  En él ocurren gran cantidad de reacciones anabólicas y catabólicas. o  Orgánulos relacionados: n  Ribosomas, núcleo, retículo endoplásmico y membrana celular.
  • 152. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 152 Sustancias ergásticas o  Sustancias que son acumuladas por las células en su citosol. o  Tipos: n  Almidón. n  Lípidos. n  Taninos. n  Cristales. n  Cuerpos de sílice y estégmatos. n  Cuerpos proteicos. n  Mucílagos.
  • 153. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 153 Almidón o Presente en todas las células de las plantas superiores. o Es la sustancia más abundante y fácilmente observable en frutos amiláceos, semillas y tubérculos. o Se detecta al m.o. con Lugol.
  • 154. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 154 Lípidos o Frecuente en algunos tipos de plantas. n  En semillas, frutos y pétalos. o Aparecen como: n  gotas dentro de cloroplastos y elaioplastos. n  o como esferosomas. o Se observan al m.o. tiñéndolos con colorantes lipófilos como Sudán III y Sudán IV.
  • 155. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 155 Taninos o  Familia de compuestos fenólicos capaces de unirse a proteínas. o  Se encuentran dentro de las vacuolas, en el citoplasma, e incluso en la pared celular. n  Dan colores amarillos, rojos o marrones al teñirse con safranina. o  Se encuentran en tejidos duros como hojas de robles y pinos, cubiertas de semillas, o en frutos inmaduros: n  Producen la astringencia de los frutos inmaduros. o  Idioblastos de taninos.
  • 156. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 156 Cristales (1) o Muy variados en formas y tamaños. o Se presentan como oxalato cálcico (muy abundante), carbonato cálcico o malato cálcico (más raros). o Tipos de cristales de oxalato cálcico: n  Drusas. n  Rafidios. n  Estiloides.
  • 157. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 157 Cristales (2) o Se encuentran dentro de células, en el interior de las vacuolas. o La presencia/ausencia y la forma de los mismos son caracteres taxonómicos importantes. o En las plantas no se localizan al azar sino en lugares concretos: n  Hipodermis, haces vasculares, ...
  • 158. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 158 Cristales (y 3) o  Los cristales de carbonato cálcico se encuentran en un pequeño grupo de plantas como cistolitos dentro de células especiales: litocistos o “células roca”. n  Un litocisto puede contener uno o varios cistolitos. n  La forma del cristal tiene valor taxonómico. n  Se desarrollan normalmente en células epidérmicas. o  El carbonato cálcico puede aparecer también como incrustaciones en la pared celular: calcificación.
  • 159. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 159 Drusas o Cristales de oxalato cálcico con numerosas caras y puntas muy agudas. o Tamaño: 5-10 µm de diámetro. o Normalmente hay una por célula.
  • 160. Drusas Micrografía electrónica de barrido de drusas aisladas mostrando sus características formas.
  • 161. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 161 Rafidios o Cristales de oxalato cálcico muy largos, finos y afilados que se presentan agrupados y en gran número formando un haz dentro de la célula. n  Algunos están bajo presión dentro de la célula.
  • 162. Rafidios Micrografía óptica de de la corteza de Ornithogalum mostrando una célula con rafidios. El haz de cristales aparece cortado transversalmente dentro de la célula.
  • 163. Rafidios Micrografía óptica mostrando un macerado de rafidios de Ornithogalum. Se observa el haz de cristales delgados y afilados característico de los rafidios.
  • 164. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 164 Estiloides o Tienen la misma forma que los rafidios pero se encuentran aislados o en parejas dentro de las células. n  Son muy grandes y casi siempre deforman a la célula que los contiene. o Son raros.
  • 165. Estiloides Micrografía óptica de una pareja de estiloides dentro de una célula. Se observa la forma típica delgada, fina y afilada de estos cristales de oxalato cálcico. Las manchas anaranjadas son cromoplastos.
  • 166. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 166 Cuerpos de sílice y estégmatos o  Son depósitos de dióxido de silicio, muy comunes en monocotiledóneas. n  Cuerpos de sílice en Ciperáceas y céspedes. n  Estégmatos en otras familias. o  Tienen formas muy precisas: sombrero, rectangulares, arenosa, cónicas, o amorfas. o  Se localizan en lugares concretos. o  La sílice puede depositarse directamente en la pared celular: silificación.
  • 167. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 167 Cuerpos proteicos y mucílagos o Cuerpos proteicos: n  Abundan en semillas y frutos. n  Las proteínas aparecen como cuerpos amorfos o de formas concretas. o Mucílagos: n  Comunes en plantas desérticas. n  Absorben agua en gran cantidad.
  • 168. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 168 El Citoesqueleto o  Atributos: n  Conjunto de filamentos y de túbulos formados por la polimerización de diversas proteínas. n  Es, en muchos casos, una estructura cambiante, ya que cuando la situación fisiológica de la célula lo requiere, se produce la polimerización de las subunidades proteicas, y se constituyen los filamentos y los túbulos. Si estas estructuras no son necesarias, tiene lugar la despolimerización. n  Tipos de filamentos: los microfilamentos, los microtúbulos, y los filamentos intermedios.
  • 169. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 169 El Citoesqueleto o Funciones: n  Constituyen el esqueleto endocelular, dando forma a las células. n  Los microtúbulos forman parte de los centríolos, los cilios o los flagelos eucarióticos. o Orgánulos relacionados: n  Pared celular, centríolos y núcleo.
  • 170. El citoesqueleto Micrografía de una célula que ha sido teñida con dos colorantes fluorescentes. Uno de ellos se une a las proteínas de los microtúbulos (verde) y el otro a la actina de los microfilamentos (rojo). Como se observa tanto los microtúbulos como los microfilamentos forman un entramado a modo de esqueleto interno.
  • 171. Filamentos que forman el citoesqueleto Microfilamentos Actina Miosina 8 nm Microtúbulos Subunidades de tubulina 25 nm Filamentos intermedios 8-12 nm
  • 172. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 172 Los Microfilamentos (1) o Estructura: n  Diámetro medio de 8 nm. n  Formados de proteínas como la actina y la miosina, que pueden tener estructura globular o fibrosa.
  • 173. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 173 Los Microfilamentos (2) o  Funciones (1): n  1. Constituyen el esqueleto endocelular, formado por fibras de actina asociadas a la membrana plasmática. Funciones del endoesqueleto: p  Da forma a la membrana plasmática. p  Produce deformaciones de la membrana que originan los pseudópodos, mediante el deslizamiento de los filamentos de actina sobre los de miosina. p  Estabiliza la estructura de las microvellosidades en las membranas plasmáticas. p  Participa en la formación de vesículas de endocitosis. p  Interviene en la formación de las corrientes de ciclosis. p  Forma parte del anillo contráctil que divide el citoplasma en dos durante la división celular.
  • 174. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 174 Los Microfilamentos (y 4) o Funciones (y 2): n  2. Permiten la contracción muscular en el interior de las células musculares. p El deslizamiento de las fibras de miosina entre las de actina produce el acortamiento de los haces de microfilamentos y, por tanto, de las células.
  • 175. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 175 Los Microtúbulos (1) o  Estructura: n  Son estructuras cilíndricas de unos 25 nm de diámetro y longitud variable. n  La proteína que predomina es la tubulina. o  Podemos distinguir: n  Los que se encuentran de manera permanente en la célula: p  centríolos, p  cilios y flagelos. n  Los que modifican su disposición dependiendo de las fases del ciclo celular. p  Forman el huso acromático durante la mitosis y se disponen en forma radial alrededor de los centríolos en la interfase.
  • 176. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 176 Los Microtúbulos (y 2) o  Funciones: n  Establecimiento y mantenimiento de la forma celular. p  Células animales/Células vegetales. n  Conducir las vesículas de transferencia y de secreción. n  Orientan adecuadamente las microfibrillas de celulosa en las paredes celulares cuando éstas se están formando. n  Forman el huso acromático durante la mitosis. n  Forman el fragmoplasto durante la citocinesis en las células vegetales. n  Forman parte de los centríolos, cilios y flagelos.
  • 177. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 177 Filamentos Intermedios o  Estructura: n  Fibras con un diámetro que va desde 8 a 10 nm. n  Formados por diversas proteínas, principalmente la queratina. n  Se disponen formando un entramado que se extiende desde la zona próxima al núcleo hacia la periferia de las células. n  Forman la lámina nuclear, situada en el núcleo y en contacto con la cara interna de la envoltura nuclear. o  Funciones: n  Función estructural. Muy desarrollados en tejidos que soportan tensiones mecánicas, como los epitelios.
  • 178. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 178 Los Centríolos (1) o  Estructura: n  Estructuras cilíndricas de 0.4 µm de longitud y 0.2 µm de diámetro. n  Formadas por nueve grupos de 3 microtúbulos (tripletes). n  Se encuentran en pares (perpendiculares) durante la interfase y se duplican antes de la mitosis. n  Las células animales suelen tener 2 centríolos dispuestos perpendicularmente uno respecto al otro, en una zona próxima al núcleo. p  Los 2 centríolos forman parte del centrosoma, una zona de la célula que organiza la disposición de los microtúbulos que participarán en la división celular.
  • 179. Los centríolos Los dos componentes de una pareja de centríolos están siempre dispuestos perpendicularmente uno respecto al otro. En la micrografía puede verse uno de ellos en sección longitudinal y el otro en sección transversal (x 100,000).
  • 180. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 180 Los Centríolos (y 2) o Funciones: n  Centros de organización de las fibras del huso acromático en la mitosis. n  Participan en el proceso de mitosis. o Orgánulos relacionados: n  Núcleo y microtúbulos.
  • 181. Los centríolos en la mitosis (1) Centrosoma Fibras del huso acromático Núcleo Cromosomas Fibras del aster
  • 182. Los centríolos en la mitosis (2) Centrosomas Fibras del huso acromático Cromosomas Fibras del aster
  • 183. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 183 Cilios y Flagelos o  Estructura: n  Tienen un diámetro aproximado de 0.2 µm y una longitud de 5 a 10 µm, en el caso de los cilios, y más de 50 µm en el caso de los flagelos. n  Partes (similar en ambos): p  El axonema: presenta 9 dobletes y 2 microtúbulos centrales unidos por un armazón y rodeados de membrana plasmática. p  La zona de transición, donde se observa la placa basal, en la base de los microtúbulos centrales del axonema; desaparece un microtúbulo de cada triplete del corpúsculo basal, con lo que éstos quedan convertidos en dobletes. p  El corpúsculo basal, situado en la base y formado por 9 tripletes dispuestos alrededor de una estructura que actúa de armazón.
  • 184. Flagelo eucariótico: estructura (A) Micrografía electrónica de pocos aumentos de dos flagelos de Chlamydomonas reinhardii en la que se observa la membrana plasmática, el haz de microtúbulos y el cuerpo basal. (B) Esquema de la estructura del flagelo. Membrana plasmática Microtúbulos Corpúsculo basal (A) (B) Axonema Placa basal Doblete externo Doblete interno Triplete Eje Tubular
  • 185. Flagelo eucariótico: axonema Doblete externo Doblete interno Brazos de dineína Membrana plasmática Esquema del axonema de un flagelo eucariótico mostrando los 9 dobletes externos y el doblete interno unidos por un armazón y rodeados por la membrana plasmática. Radios
  • 186. Flagelo eucariótico Micrografía electrónica de transmisión de la ST de un flagelo sin membrana en la zona del axonema, mostrando su característica estructura. Presenta 9 dobletes exteriores cada uno con dos brazos de dineína unidos a intervalos regulares a cada subfibra A y un radio que conecta las subfibras A a intervalos regulares con la vaina central. Se observan claramente los protofilamentos individuales de cada microtúbulo. Subfibra B Subfibra A Doblete ext. Brazos de dineína Doblete interior Radios
  • 187. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 187 Los Ribosomas (1) o  Atributos: n  Se encuentran tanto en las células procarióticas como eucarióticas. p  En las células eucarióticas se encuentran en grandes cantidades tanto en el citosol como en la membrana del R.E.R. y del núcleo.También aparecen en el interior de mitocondrias y plastos. n  De tamaño muy pequeño. Estructurados en dos subunidades. n  Formados por ARNr y proteínas. n  Se encargan de la síntesis proteica.
  • 188. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 188 Los Ribosomas (2) o  Estructura: n  El ribosoma completo tiene un coeficiente de sedimentación de 80S. Está formados por dos subunidades. La subunidad mayor lo tiene de 60S y la pequeña de 40S. p  En procariotas los valores son de 70S para el ribosoma completo y de 50S y de 30S para las dos subunidades. n  En cada subunidad se identifican varias cadenas de ARN (ARNr) y numerosas moléculas de proteínas. p  Subunidad 60S: un ARNr 5S, un ARNr 28S y un ARNr 5.8S, además de 49 proteínas. p  Subunidad 40S: un ARNr 18S y unas 33 proteínas. n  Polisomas.
  • 189. Ribosomas: subunidades Subunidad 60S Subunidad 40S Ribosoma eucariótico completo 80S
  • 190. Polisomas Micrografía electrónica de transmisión de una porción del hialoplasma de una célula vegetal rica en polisomas. Polisomas Hialoplasma
  • 191. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 191 Los Ribosomas (y 3) o Funciones: n  En ellos se produce la síntesis de proteínas. p En este proceso intervienen además un ARNm (sintetizado a partir del ADN celular y que contiene la pauta para la unión de los aminoácidos) y varios ARNt (portadores de los aminoácidos). p Tanto el ARNm como los ARNt se unen a la subunidad pequeña de los ribosomas. La subunidad grande cataliza el enlace peptídico que se establece entre los aminoácidos.
  • 192. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 192 El Núcleo o Estructura y funciones o Nucleolo o La división celular n  La división celular en las células vegetales. n  La citocinesis en las células vegetales.
  • 193. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 193 El Núcleo (1) o  Atributos: n  Descubierto por Robert Brown en 1831. n  Orgánulo eucariótico que contiene la mayor parte del ADN celular. n  De un diámetro de 5 a 10 µm. n  Rodeado de una envuelta nuclear (formada por 2 membranas) con poros íntimamente unida al R.E.R. que rodea a todo el contenido nuclear o nucleoplasma. n  Contiene 1 o más nucleolos.
  • 194. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 194 El Núcleo (2) o  Estructura (1): n  De tamaño y forma variable. p  No sólo entre especies sino entre células de la misma planta. n  Partes: envoltura nuclear y nucleoplasma. n  Envoltura nuclear: formada por dos membranas (membrana interna y membrana externa) separadas por el espacio perinuclear (de unos 20 nm de espesor) y con abundantes poros nucleares. p  Diámetro de 70 nm, recubren la envoltura nuclear con una densidad entre 6 a 25 poros por µm2. p  La densidad de poros está relacionada con la actividad nuclear. p  La membrana externa se continua con el retículo endoplásmico.
  • 195. El Núcleo Envuelta nuclear Membrana nuclear externa Membrana nuclear interna Espacio perinuclear Nucleoplasma Poros nuclearesCromatina Nucleolo
  • 196. Micrografía electrónica de transmisión de una célula mostrando su voluminoso núcleo. El Núcleo Nucleoplasma Nucleolo Retículo endoplásmico Pared celular Hialoplasma Mitocondria Envuelta nuclear
  • 197. Poros nucleares Membrana externa Poros nucleares Roseta de proteínas Nucleoplasma Espacio perinuclear Membrana interna
  • 198. Micrografía de la criofractura de un núcleo mostrando los poros nucleares sobre su superficie. En el sector superior derecho se ha arrancado la membrana externa nuclear y se observa la membrana interna. Poros nucleares Poros Poros Mem. interna Mem. externa
  • 199. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 199 El Núcleo (3) o Estructura (y 2): n  Nucleoplasma: p Químicamente formado por ácido desoxirribonucleico (ADN), ácido ribonucleico (ARN), proteínas, y agua. n  Según la fase en la que se encuentre la célula en el nucleoplasma se distinguen: p La cromatina, durante la interfase. p Los cromosomas, durante la mitosis. p El nucleolo.
  • 200. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 200 El Núcleo (4) o  Funciones (1): n  Contiene la información genética que se transmite de una generación a la siguiente. n  Controla la actividad que tiene lugar en la célula. n  Estas funciones son posibles ya que. p El ADN de los cromosomas contiene un mensaje, en forma de la secuencia de sus nucleótidos, que determina la síntesis de las proteínas de la célula. p En el nucleolo se sintetiza el ARNr que formará los ribosomas. n  Las proteínas ribosomales pasan del citosol al núcleo donde se ensamblan con las moléculas de ARNr, para luego volver al citosol.
  • 201. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 201 El Núcleo (y 5) o Funciones (y 2): n  El control celular es posible ya que está en permanente contacto con el citosol, gracias al paso selectivo de sustancias que tiene lugar a través de los poros de la envoltura nuclear. o Orgánulos relacionados: n  Nucleolo, retículo endoplásmico, centríolos, y microtúbulos.
  • 202. Membrana externa Relación Núcleo-Retículo endoplásmico Membrana interna Espacio perinuclear Envuelta nuclear Nucleolo Retículo endoplásmico Ribosomas ADN Nucleoplasma Poros nucleares
  • 203. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 203 La Cromatina o  Asociación entre el ADN y las proteínas nucleares, (histonas) que ayudan a estabilizar al ADN. n  Dan una estructura funcional adecuada al ADN. n  Facilitan su replicación. n  Dirigen adecuadamente la síntesis de los ARNm. o  Tipos: n  Heterocromatina, regiones de la cromatina que contienen genes quiescentes (que no se expresan), que se tiñen densamente con ciertos colorantes. n  Eucromatina, regiones con genes activos que se tiñen débilmente con ciertos colorantes.
  • 204. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 204 Los Cromosomas (1) o  Largas cadenas de ADN asociadas a proteínas densamente empaquetadas que aparecen durante la mitosis que son visibles al m.o. o  Cada cromosoma tiene dos partes idénticas, las cromátidas, que indica que cada molécula de ADN se ha duplicado previamente a la cariocinesis. o  Cada cromosoma tiene una copia idéntica (un homólogo) en el mismo núcleo, es decir, los cromosomas forman pares de homólogos.
  • 205. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 205 Los Cromosomas (y 2) o  Normalmente las células son diploides: tienen juegos de cromosomas homólogos. n  En células vegetales que son muy activas metabólicamente tener 2 copias de cada gen puede ser insuficiente. Soluciones: p  Células poliploides: en cada núcleo hay cientos de copias de cada cromosoma. n  Casi el 80% de las célula vegetales son poliploides. p  Células multinucleadas (cenocitos): el núcleo se multiplica pero no hay citocinesis. n  Común en células secretoras, ciertas células xilemáticas.
  • 206. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 206 El Nucleolo (1) o  Características: n  Situado en el interior del núcleo. n  Puede haber más de uno en cada núcleo. n  Formado por ARNr y ARNt. n  Estructura densa que puede distinguirse al microscopio óptico debido a su tamaño, entre 1 y 7 µm. o  Funciones: n  Lugar de síntesis y ensamblaje de varios tipos de ARN (ARNr y ARNt) y de los ARNr con las proteínas ribosomales.
  • 207. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 207 El Nucleolo (y 2) o Descripción: n  Son centros para la síntesis y ensamblaje de los ARNr y ARNt. Todas las moléculas de ARN que la célula necesita se fabrican en el nucleolo. En todos los núcleos hay nucleolos. o Orgánulos relacionados: n  Núcleo y Retículo Endoplásmico.
  • 208. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 208 La división celular o  Las células eucarióticas en división siguen un ciclo celular formado por una secuencia de crecimiento y división. o  El ciclo celular consta de: n  una fase G1, durante la cual aumenta el número de moléculas y estructuras citoplásmicas; n  una fase S, durante la cual los cromosomas se replican; n  una fase G2, durante la cual se producen la condensación de los cromosomas y el montaje de estructuras necesarias para la mitosis y citocinesis; n  la mitosis (M), durante la cual los cromosomas replicados son repartidos entre los dos núcleos hijos; n  y la citocinesis, en la que el citoplasma se divide distribuyendo la célula progenitora entre dos células hijas. o  Las tres primeras fases del ciclo celular se denomina, en conjunto, interfase. n  Cuando la célula se encuentra en la etapa interfásica del ciclo los cromosomas tienen un aspecto filamentoso dentro del núcleo (cromatina).
  • 209. G1G2 S Crecimiento inicial Replicación del ADN (Duplicación cromosómica) Crecimiento CICLO CELULAR MITOSIS Y CITOCINESIS El Ciclo Celular
  • 210. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 210 La Mitosis (1) o  Mecanismo por el que los cromosomas contenidos en el núcleo celular se duplican para formar en último término dos núcleos hijos idénticos. o  Cada núcleo originado posee la misma composición genética que el núcleo original. o  Se divide en 4 fases: profase, metafase, anafase, y telofase.
  • 211. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 211 La Mitosis (2) o  Profase: n  Los cromosomas replicados durante la fase S, se condensan y se tornan bien visibles en el microscopio óptico. Están formados por pares de cromátidas idénticas entre sí, que se hallan unidas por el centrómero. n  Simultáneamente, el huso mitótico comienza a formarse. n  La profase acaba con la rotura de la envuelta nuclear y la desaparición del nucleolo.
  • 212. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 212 La Mitosis (3) o Metafase: n  Las fibras del huso mitótico unidas a los pares de cromátidas les imprimen movimiento y las dirigen hacia el centro de la célula. n  Al final de la metafase, se colocan todas en el plano ecuatorial.
  • 213. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 213 La Mitosis (y 4) o  Anafase: n  Las cromátidas hermanas se separan y cada cromátida, ahora un cromosoma independiente, se mueve hacia un polo opuesto. o  Telofase: n  La envuelta nuclear rodea a cada dotación cromosómica. El huso empieza a desvanecerse, los cromosomas se descondensan y se vuelven filamentosos y alargados, y los nucleolos se hacen visibles.
  • 215. Etapas de la División Celular Esquema de la mitosis. La mitosis es un proceso continuo en el que se reconocen cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase. Al comienzo de la mitosis, cada cromosoma está formado por dos cromátidas hermanas y se encuentra totalmente condensado.
  • 216. Etapas de la División Celular en plantas
  • 218. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 218 La Citocinesis (1) o Proceso (extramitótico) de separación celular que produce dos células hijas. o Se produce en las células animales con el estrechamiento de la membrana plasmática entre los dos núcleos.
  • 219. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 219 La Citocinesis (y 2) o En los organismos pluricelulares, la mitosis y la citocinesis producen nuevas células para crecer y restablecer las muertas. o En los organismos unicelulares y algunos pluricelulares, la mitosis y la citocinesis forman nuevos individuos, proceso que se denomina reproducción asexual.
  • 220. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 220 La división celular en las células vegetales. o  Es similar a la de las células animales con la salvedad de que en las células de las plantas no hay centríolos aunque si se forma el huso acromático. o  Durante la fase G2 los microtúbulos dispuestos en la periferia celular cerca de la membrana se redistribuyen y forman una banda alrededor del núcleo y pegada a la membrana celular que se denomina banda preprofásica. n  Esta formación marca la posición de la futura pared celular que se formará tras la mitosis y que separará a los dos células hijas.
  • 221. Copyright: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Biología Vegetal. ETSMRE, UPV Biología y Botánica. Tema 1 Diapositiva nº: 221 La citocinesis en las células vegetales o  No se produce estrangulamiento como en las células animales. o  Fases: n  Al final de la telofase, los dictiosomas se colocan cerca, a ambos lados, de la placa ecuatorial. n  Los dictiosomas segregan abundantes vesículas conteniendo pectatos y proteínas, que se fusionan y acumulan desde el centro a la periferia a nivel de la placa ecuatorial. p  Quedan atrapados numerosos microtúbulos del huso que forman el fragmoplasto. n  Se crean las membranas celulares y la lámina media de las células hijas: tabique separador. p  Formación de los plasmodesmos. n  Formación de la pared primaria.