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¿Qué caracteriza a un ser vivo?
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Características propias de los seres vivos
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Macro, micro y oligo bioelementos

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Los biolementos forman las moléculas biológicas
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La Composición de la materia viva

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La Teoría de la Endosimbiosis de Lynn Margullis y
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Clasificac...
Características propias de los seres vivos
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Niveles de Organización Biológica

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Clase 3 Características de lo vivo (Las CéLulas)

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Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega
Introducción a la citología. Características estructurales, químicas y morfológicas de los seres vivos.

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Clase 3 Características de lo vivo (Las CéLulas)

  1. 1. x . m Características de los seres o m vivos e.c u t .g w w w Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega genaromatus@excite.com, genaro_matus@hotmail.com
  2. 2. Temas a Desarrollar: x . - Características propias de los seres vivos.m m - Los niveles de organización biológica. o .c Las Células e u t -Composición de la materia viva .g -La Célula y visión panorámica al ciclo y la división celular w -Entidades acelulares w -Eucariontes vs Procariontes w
  3. 3. ¿Qué caracteriza a un ser vivo? x . m o m e.c ut .g w w w
  4. 4. ¿Cómo distinguimos lo vivo? x . m o m e.c ut .g w w w
  5. 5. Características propias de los seres vivos x . m Todos los seres vivos están formados por células, de donde derivan varias características de la materia viva: o m estructural y funcional. e.c 1) Todas las células tienen un alto grado de organización u t 2) Todas las células están compuestas de los bioelementos CHONSP, que generan cuatro biomoléculas fundamentales (ac. .g Nucleicos, proteínas, lípidos y azúcares). w 3) Todos los sistemas celulares están delimitados por una w membrana plasmática . w 4) Todas las células presentan un metabolismo propio.
  6. 6. Características propias de los seres vivos x . m 5) Todas las reacciones químicas que realizan las células son realizadas por enzimas. o m .c 6) Todas las células se replican y duplican generando más sistemas celulares. t e 7) Todos los sistemas de auto-duplicación celulares están u basados en la duplicación de ADN y ARN. g . 8) Todas las células tienen diferenciación (cambios de forma o de función). w w w
  7. 7. Características propias de los seres vivos x . m 9) Todas las células tienen sistemas de señalización química. 10 ) Presentan irritabilidad (taxia) o m e.c 11) Todas la células comparten al adenosín trifosfato (ATP) o algún análogo como moneda energética. u t 12) Todas las células son resultado de la evolución biológica y presentan adaptación. .g w 13) Son entidades quirales. w w
  8. 8. x . m o m e.c ut Composición de la materia viva .g w w w
  9. 9. x La composición de la materia viva . m Los Elementos Biogenésicos (CHONSP) o m Todas las formas de vida, están constituidas por los e.c mismos elementos químicos Solo un 26–28% de los u t .g elementos químicos se hallan en forma natural en las células. w Cuatro de w ellos son fundamentales y constituyen w el 92% o más del peso celular.
  10. 10. Los Biolementos x H . mO F He Li Na Mg Be mSi P S Cl B C N o Al Ne .CucZn Ga As Se Br Ar K Ca Sc Ti t e Sn I V Cr Mn Fe Co Ni Ge Kr Rb Sr Y Mo Zr Nb g uTc Ru Rh Pd Ag Cd In Sb Te Xe Cs Ba Hf WTa . Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn w w Fr Ra w Los más abundantes o macroelementos (negritas), los presentes en pequeñas cantidades en todos los organismos o microelementos (cursivas), y los que son necesarios en algunos organismos en cantidades mínimas o elementos traza (subrayados).
  11. 11. x . m o m e.c u t 29 % Materia .g Figura 3. Estructuración de los compuestos biológicos en una célula promedio. w 1 % Minerales Orgánica (CHONSP) w w 70 % Agua (H y O)
  12. 12. Comparando con la composición de la Tierra: x . m o m e.c u t .g w w w
  13. 13. Macro, micro y oligo bioelementos x Los macroelementos CHONSP conforman el 92 % de la materia . m Figura 2a. Composición porcentual en masa de los biolementos en el cuerpo humano viva. o m Oxígeno 65 % Carbono 18 % .c El 7.5% corresponde a Hidrógeno 10% microelementos como, el Calcio Nitrógeno 3 % Calcio 2 % (Ca), el Fierro (Fe), el Manganeso e Otros S, P, Na, K 2% (Mn), el Magnesio (Mg) y el Yodo (I). u El restante 0.5% corresponde a los t oligoelementos como el Molibdeno g Figura 2b. Composición porcentual del número . de átomos del cuerpo humano (Mo), el Bromo (Br), el Arsénico (As), y a otros más que suelen ser dentro de los seres vivos.w hallados en pequeñas cantidades Oxígeno 25.8 % Carbono 9.5 % w Hidrógeno 63 % Nitrógeno 1.4 % Calcio 0.3 % w Otros 0.3 %
  14. 14. Los biolementos forman las moléculas biológicas x Las biomoléculas incluyen compuestos como cationes, aniones, compuestos iónicos, iones metálicos y una gran variedad de . m compuestos definidos por enlaces covalentes polares, covalentes no polares, covalentes ideales, y covalentes coordinados . o m Biomolécula: Porcentaje e.c t del peso celular: Figura 3. Estructuración de los compuestos biológicos en Agua 70 una célula promedio. Iones inorgánicos Azúcares y precursores 1 1 g u 29 % Materia Orgánica 1 % Minerales . Aminoácidos y precursores 0.4 (CHONSP) Nucleótidos y precursores 0.4 Ácidos grasos y precursores Otras moléculas pequeñas w 1 0.2 w 70 % Agua Macromoléculas 26 (H y O) (proteínas, lípidos, ácidos nucleicos y polisacáridos) w
  15. 15. La Composición de la materia viva x . m Figura 4. Proporción de las Biom oléculas dentro de la Materia m Orgánica de los Seres vivos. 1% Minerales o .c 5% Azucares 9% Lípidos 15% Ácidos t e u Nucleicos .g 70% Proteínas w w w
  16. 16. x . m o m La célula e.c ut .g w w w
  17. 17. La Célula x . Tres definiciones para un mismo concepto m 1. “....un conjunto altamente organizado de moléculas, que son capaces de realizar o m .c todas las actividades asociadas con las cualidades de la vida, pero que ninguna por si misma constituye la vida misma...” 2. “...sistemas t termodinámicos e flexibles y dinámicos...” g u autorreproducibles, semiabiertos, térmicos, 3. “...unidades primarias . altamente ordenadas, que están delimitadas por w membranas plasmáticas que regulan de una manera muy selectiva el flujo de los w materiales hacia dentro y fuera de la célula...” w
  18. 18. Eucariontes vs Procariontes x . m En términos generales se clasifica a las células en dos o m .c tipos principales: Las células procariotas carecen de un verdadero (pro “antes”, y núcleo t e karyon “núcleo, pepita o g u nuez”) Las células . eucariotas w poseen un núcleo verdadero. (eu en “verdadero”) w griego significa w
  19. 19. Eucariontes vs Procariontes Las Células Procariotas x Un tamaño (0.2 a 10 µm) . m Presentan tres formas básicas: esféricas (cocos), bastones (bacilos) y espirales enrolladas (espirilos). o m Posee una membrana celular y una pared celular rígida. e.c En ocasiones forma mesosomas. u t A menudo está cubierta por flagelos .g o apéndices para la locomoción Otras forman vellosidades llamadas pilli, responsables de la transferencia de material genético w durante la w conjugación sexual y de la adherencia de las células a las superficies. w
  20. 20. x . m o m e.c ut .g w w w
  21. 21. Formas celulares procariontes x . m o m e.c ut .g w w w
  22. 22. Eucariontes vs Procariontes x El citoplasma es una suspensión heterogénea de . m biomoléculas, de consistencia similar a un gel (estado semisólido), que incluye enzimas solubles, ribosomas y ADN enrollado en un nucleoide. o m Cada célula tiene un cromosoma circular .c (generalmente) en una sola copia. e u t .g w w w
  23. 23. Eucariontes vs Procariontes Los tres Dominios x . m • Carl R. Woese o m A través del análisis genético del ARN .c ribosomal, propone un árbol tripartito t e g u . w w w
  24. 24. Eucariontes vs Procariontes La Célula Eucariota x Tamaño desde los 10 a 100 µm . m Todos los componentes celulares están delimitados por una bicapa lipídica. o m Algunos tipos celulares (como los hongos y las plantas) poseen e.c una pared celular externa. u Todas las células eucariotas t .g tienen un gran entramado de redes intermembranales que originan organelos celulares con funciones especializadas w w (compartimentalización celular). w
  25. 25. x . m o m e.c ut .g w w w
  26. 26. x . m o m e.c ut .g w w w
  27. 27. Eucariontes vs Procariontes x En general las células . m eucariontes forman agregados multi o pluricelulares, en donde las células se encuentran o m comunicadas por medio de una matriz intercelular. e.c u t .g w w w
  28. 28. Eucariontes vs Procariontes Diferencias entre procariontes y eucariontes x Procariontes . m Eucariontes Grupos filogenéticos Bacteria y Archea m Algas, hongos, protozoarios, plantas o y animales. .c Tamaño En su mayoría son células La mayoría de las células son pequeñas (1-10 mm). voluminosas (10-100 mm) e Núcleo No tienen núcleo verdadero ni Son células nucleadas que contienen t cromosomas complejos, pero cromosomas bien definidos, si un nucleoide. constituidos de ADN y proteínas. ADN g u Generalmente es una molécula única, circular, Es lineal y se arregla y super- empaqueta en cromosomas . cerrada y carente de histonas. Puede haber otros moléculas verdaderos asociado a histonas. Los intrones son frecuentes. w de ADN como los plásmidos. Los intrones son raros. w w
  29. 29. Eucariontes vs Procariontes x Diferencias entre procariontes y eucariontes . m División celular La división directa, fragmentaria, principalmente fisión binaria, no hay o m La división celular ocurre por modalidades de mitosis (clásica e intranuclear), si hay huso .c centriolos, huso acromático acromático y microtúbulos con ni microtúbulos. arreglos estructurales definidos. Mecanismos sexuales e Los mecanismos sexuales t son raros, cuando ocurre, el material genético es Los mecanismos sexuales son comunes. Hay reordenamiento de la dotación g u transferido de una célula donante a otra receptiva. cromosómica completa . No hay meiosis y solo reordenan partes o w segmentos de la dotación genética. Organización w No hay tejidos y las formas multicelulares son raras. Existen organismos multicelulares y pluricelulares. w
  30. 30. Eucariontes vs Procariontes x Respiración Diferencias entre procariontes y eucariontes Muchos son anaerobios . m Casi todos son aerobios y aunque estrictos, también hay formas anaerobias facultativas, microaerofílicas y aerobias. o m existen excepciones se acepta que estas son modificaciones evolutivas. .c Metabolismo Presentan una enorme Todos comparten el mismo sistema variación en sus sistemas básico: glucólisis, ciclo de Krebs, metabólicos (quimiotrofos, t e quimiolitótrofos, y fotótrofos). cadena respiratoria y ATP sintasa. Mitocondrias u No presenta mitocondrias. Las enzimas necesarias para la g Si existen mitocondrias, y éstas varían en su morfología y su número . oxidación de las moléculas dependiendo del tejido celular. orgánicas están en las membranas celulares. Flagelos w Flagelos bacterianos simples Presenta flagelos complejos ( w que rotan para dar locomoción “undulipodios”) compuestos de más celular. Están compuestos de de 40 proteínas que exhiben la flagelina que no tienen la organización 9 + 2. Los flagelos no worganización 9 + 2 de microtúbulos. rotan sino mediante movimientos ondulatorios permiten motilidad a la célula.
  31. 31. Eucariontes vs Procariontes Diferencias entre procariontes y eucariontes x . m Movimiento no flagelar Por deslizamiento, mediada por vesículas de gas. o m Hay corrientes citoplásmicas y movimientos ameboideos, también hay motilidad por .c deslizamiento. Fotosíntesis No presenta cloroplastos, las Todas las especies fotosintéticas t e enzimas fotosintéticas se encuentran constituyendo cromatóforos ligados a la presentan plastidios (como los cloroplastos) que contienen a las enzimas fotosintéticas y en g u membrana celular. Se presentan varios patrones de general producen como último derivado al oxígeno molecular O2. . fotosíntesis anaeróbica y aeróbica, incluyendo la w formación de productos finales como azufre, sulfato y oxígeno. Ribosomas w Pequeños, integrados por dos subunidades (50S + 30S) que Todos son 80 S (60 S + 40 S). Excepto los ribosomas de los w se reunen en un conglomerado cloroplastos y las mitocondrias de 70 S. que son 70 S.
  32. 32. Eucariontes vs Procariontes Diferencias entre procariontes y eucariontesx Pared Celular Compuesta por . m Está compuesta por peptidoglucanos (mureína), lipopolisacáridos y ácidos teicoicos (bacterias), otros o mhemicelulosa y pectinas, no hay mureína. .c polisacáridos y glicoproteínas (Archeas). Citoesqueleto Ausente. t e Típicamente integrado por microfilamentos, filamentos u intermedios y microtúbulos. Membranas Carecen de colesterol, pero Presentan colesterol y otros celulares .g puede haber hopanoides. esteroles que modulan la flexibilidad de la bicapa. No hay hopanoides Endosporas w Presentes en algunos grupos y Ausentes. w son muy resistentes a temperaturas extremas. w
  33. 33. La Teoría de la Endosimbiosis de Lynn Margullis y Marlene Swartz x . m 1) Superficie celular flexible. o m .c 2) Envoltura nuclear. 3) Aparición de vesículas t e digestivas. 4) Origen del g u citoesqueleto. . 5) Adquisición endosimbiótica w de ciertos organelos w w
  34. 34. x . m o m e.c ut .g w w w
  35. 35. Mapa conceptual de célula: Célula x Procarionte Eucarionte . m (10-100 mM) o m (100 mM--) Archeobacteria Ecubacteria e.c Organelos (membranas) u Retículo t Peroxisoma y g Núcleo Ap de Golgi Mitocondria Cloroplasto Sin organelos endoplásmico lisosoma complejos . DNA w Síntesis de Proteínas ( rugoso) Transportador intracelular Respiración celular (generación Fotosíntesis (transducción de energía Destrucción de restos celulares w lumínica a endógenos y de aTP) y Lípidos (liso) química) externos w
  36. 36. x . m o m e.c ut .g w w w
  37. 37. Mapa conceptual de célula: x Célula . m o m .c Procarionte Eucarionte Archeobacteria Ecubacteria t e Superdominio g u Eucaria Monera . Protoctista Fungi Plantae Animalia w w w Posteriormente revisarán esto a detalle pero es importante que no pierdan la perspectiva de los reinos biológicos
  38. 38. El ciclo celular eucariontex . m o m e.c ut .g w w w
  39. 39. La división celular x . m o m e.c u t .g w w Procariontes vs eucariontes w
  40. 40. Duplicación celular x . m o m e.c ut .g w w w
  41. 41. Entidades acelulares x Clasificación: Organización estructural: Macromoléculas esenciales: . m Priones Proteínas acelulares carecen de membrana plasmática y de metabolismo propio. Solo proteínas. o m .c Viroides Conglomerados acelulares de proteína y ARN ácidos nucleicos, no producen una e cubierta proteica o lipídica entorno de su t material genético y carecen de metabolismo propio. Virus Conglomerados acelulares que presentan una cubierta proteica y lipídica en torno a su material genético. No poseen g u ADN o ARN y proteínas. . metabolismo propio y son incapaces de propagarse fuera de un hospedador celular. w w w
  42. 42. Características propias de los seres vivos x Todos los seres vivos presentan características comunes como son: . m a) La Organización o m b) El Metabolismo c) Crecimiento y Reproducción e.c d) Irritabilidad. u t . e) Evolución y Adaptacióng w w w
  43. 43. Niveles de Organización Biológica x . m o m e.c u t .g w w w
  44. 44. Niveles de Organización Biológica x . m o m e.c u t .g w w w
  45. 45. x . m o m e.c ut .g w w w
  46. 46. Organización estructural y funcional Ac. nucleicos Bioelementos (CHONSP) 4 Biomoléculas x Proteínas Delimitados por Membrana . m Azúcares Lípidos o m Metabolismo Anabolia Biosíntesis Catabolia .c Constituidos Enzimas Destrucción por células t eDuplicación celular g u ADN y ARN . Diferenciación Seres vivos w Señalización w Taxia w ATP Niveles de Unicelular -Tejido-Órgano-Aparato-Individuo- organización Población- Comunidad-Ecosistema-Biósfera

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