Presentación del capítulo 4

Estructura y funciones
de la célula
Semana 3, Capítulo 4

Wednesday, February 9, 2011

4.1 La teoría celular

 La teoría celular es
uno de los pilares de
la biología moderna.
Establece que las
células son las
unidades
fundamentales de la
vida.


Tamaño y medida de las células
 Un micrómetro (μm) equivale a una milésima de un
milímetro. Hay 250,000 μm en una pulgada.

Bacterias en la punta de un lápiz.


Animáculos (animalcules)

 El naturalista holandés Antonie van Leeuwenhoek fue la
primera persona que observó microorganismos a través de
un microscopio y los llamó animáculos.


Células

 El biólogo inglés
Robert Hooke fue
el primer científico
que dibujó células.
 Les dio ese nombre
porque se le
parecieron a las
celdas o cuartos de
los monges en los
conventos.


Emerge la teoría celular
 En el 1839 Mathias Schleiden y
Theodor Schwann propusieron la
teoría celular moderna:
• Todos los organismos se
componen de una o más Schleiden
células.
• La célula es la unidad más
pequeña que exhibe las
propiedades de la vida.
• Las células se originan mediante
la división de otras células.
• Las células pasan su material
hereditario a las células hijas.
Schwann


4.2 ¿Qué es una célula?

 La célula es la unidad más pequeña que exhibe todas
las características de la vida.

Bacterias

Glóbulo blanco y glóbulos rojos


Todas las células comparten tres cosas

 Membrana celular núcleo citoplasma membrana
• Controla la entrada y
salida de materiales
 Región que contiene ADN
• Núcleo en las células
eucariotas
• Nucleoide en las células
procariotas
 Citoplasma
• Mezcla semilíquida que
contiene todas las
Célula epitelial de nuestra boca
estructuras celulares.


Hay dos tipos de células
Paramecio
 Célula eucariota
• Interior divido en
compartimientos
definidos por Bacterias
membranas, tienen (cocos, bacilos y
espiroquetas)
núcleo.
 Célula procariota
• Interior sin
compartimientos
definidos por
membranas, no
tienen núcleo.


Por qué las células son pequeñas
 La relación entre el área de superficie de la membrana
celular y el volumen de la célula limita el tamaño de las
células activas porque reduce la eficiencia de la difusión
como mecanismo para transportar nutrientes y
desperdicios. Mientras más grande es la célula, más se
aleja su interior de la membrana.


La membrana celular

 Bicapa de lípidos
• Una capa doble de
fosfolípidos organizada
con las cabezas
hidrofílicas hacia afuera
y los rabos hidrofóbicos
hacia adentro.
• Proteínas insertadas o
pegadas a la
membrana llevan a
cabo diversas
funciones.


Estructura de la membrana celular


4.4 Introducción a las células procariotas

 Las bacterias y las
arqueas son procariotas Bacterias

(antes del núcleo). Son
los organismos más
pequeños y
metabólicamente más
diversos.
 Ambos grupos se
parecen superficialmente
pero difieren en
Arqueas
estructura y
metabolismo.


Plan de la célula procariota

 Una pared celular rodea por
fuera a la membrana celular. La
pared está hecha de
peptoglicano en las bacterias y
de proteína en las arqueas, en
ambos casos está cubierta por
una cápsula pegajosa.
 Filamentos de proteína (pili) les
ayudan a moverse por las
superficies. Un pili especial
ayuda en la reproducción sexual.
 Algunas bacterias tienen flagelos
para nadar.


Ejemplos de arqueas
Las arqueas son organismos extremófilos porque viven en
ambientes extremos de temperatura, acidez y salinidad.


Ejemplos de bacterias
Las bacterias viven en una gran diversidad de hábitats.
Algunas son patógenos, otras son de vida libre.

Salmonella typhimurium Nostoc


4.5 Comunidades de microbios
Biocapa de Bacillus subtilis

 Aunque los procariotas son
unicelulares, pocos viven
solos.
 Biopelículas
• Organismos unicelulares Estromatolitos
que comparten una capa
secretada de
polisacáridos y
proteínas.
• Pueden incluir bacterias,
arqueas, algas, hongos
y protozoos.


4.6 Introducción a las células eucariotas

 Las células
eucariotas (con
verdadero núcleo)
llevan a cabo la
mayor parte de sus
reacciones
metabólicas en
organelos rodeados
por membranas.


4.7 Resumen visual de la célula
eucariota- célula vegetal


Resumen visual de la célula eucariota-
célula animal


4.8 El núcleo

 El núcleo contiene el
material genético de la
célula (ADN). Es por lo
tanto el centro de
control del
metabolismo celular y
el lugar donde se
archiva la información
genética.


La membrana nuclear

 La membrana
nuclear es doble, la
membrana exterior
es continua con el
retículo
endoplásmico.
 Los poros controlan
el acceso al material
genético.


Acercamiento de la membrana nuclear


En nucleoplasma y el nucleolo
nucleoplasma

 Nucleoplasma
• Fluido viscoso en el
interior del núcleo,
parecido al citoplasma
 Nucleolo
• Región densa donde
se producen los
ribosomas a partir de
proteínas y ARN.

nucleolo


Los cromosomas

 Cromatina cromosomas del sexo

• El ADN y las proteínas
asociadas presentes en el
núcleo.
 Cromosoma
• Una molécula de ADN con sus
proteínas asociadas.
• Durante la división celular los
cromosomas se duplican, se
condensan y se tornan visibles.
• Todas nuestras células tienen
46 cromosomas.


Condensación de los cromosomas

Los cromosomas se
duplican y se condensan
poco antes de la división
celular.


4.9 El sistema de endomembranas

 Grupo de organelos
ubicados entre el
núcleo y la
membrana celular.
 Producen lípidos,
enzimas y proteínas
para secreción o
inserción en la
membrana celular.
 Llevan a cabo otras
funciones
especializadas.


El retículo endoplásmico

 Extensión de la membrana
nuclear que forma un
compartimiento doblado
continuo.
 Dos tipos:
• Rugoso- tiene
ribosomas, dobla
polipéptidos para darles
la estructura terciaria
• Liso- sin ribosomas,
produce lípidos, rompe
lípidos y carbohidratos,
detoxifica venenos.


Vesículas, peroxisomas y vacuolas
a

 Vesículas (a)- saquitos
de membrana que
transportan sustancias
 Peroxisomas (b)-
vesículas que
b
contienen enzimas que
degradan peróxido,
alcohol y otras toxinas
 Vacuolas (c)-
vesículas para
almacenar materiales
c


Cuerpos de Golgi y lisosomas

 Cuerpo de Golgi- grupo de
membranas dobladas que
empacan productos y los
llevan a la membrana
celular o a los lisosomas.
 Lisosomas- vesículas que
contienen enzimas, se unen
con vacuolas y digieren
desperdicios.


4.10 Problemas con el funcionamiento de
los lisosomas

 Cuando los lisosomas no Enfermedad de Tay-Sachs
funcionan correctamente Generalmente causa la
algunos materiales no muerte antes de los 5 años

son reciclados y las
consecuencencias
pueden ser mortales.
 Una de las enzimas
presentes en los
lisosomas destruye
gangliósidos, un tipo de
lípido.


4.11 Otros organelos- mitocondrios

 Los mitocondrios
producen ATP a partir de
energía almacenada en
la molécula de glucosa.
 Contienen dos
membranas que forman
compartimientos
externos e internos.
 Tienen su propio ADN y
sus propios ribosomas.
 Parecen bacterias y se
cree que evolucionaron
por endosimbiosis.


Plástidos y cloroplastos

 Plástidos- organelos
que llevan a cabo
fotosíntesis
(cloroplastos) o que
sirven para
almacenaje
(cromoplastos,
amiloplastos)
 Parecen bacterias y
se cree que
evolucionaron por
endosimbiosis.


Resumen gráfico de la teoría de
endosimbiosis


La vacuola central
 Este organelo ocupa del 50
al 90 por ciento del interior
de la célula vegetal.
 Almacena aminoácidos,
azúcares, iones,
desperdicios y toxinas.
 Su presión interna
mantiene la firmeza o
turgencia de los tejidos
vegetales. La presión de
turgor es importante para
mantener la rigidez de las
plántulas y otros tejidos
jóvenes.


4.13 El citoesqueleto dinámico

 Las células eucariotas
poseen una extensa y
dinámica red interna,
llamada citoesqueleto, que
se compone de filamentos
de proteína
interconectados. Una parte
del citoesqueleto es
permanente y otra parte es
temporera.
 El citoesqueleto refuerza,
organiza y mueve En la foto superior el
citoesqueleto aparece
estructuras. en verde, en la inferior
aparece en amarillo.


Componentes del citoesqueleto
 Microtúbulos- cilíndros
largos y huecos hechos
de tubulina.
 Microfilamentos-
compuestos mayormente
de la proteína actina,
forman una corteza o
malla debajo de la
membrana celular.
 Filamentos
intermedios- ayudan a
mantener la estructura
de la célula.


Proteínas motoras
 Proteínas que mueven moléculas a lo largo de vías
hechas de microtúbulos y microfilamentos.
 El movimiento es energizado por ATP. Ejemplo:
kinesinas.

En esta ilustración, una molécula de kinesina
“camina” sobre un microtúbulo para
transportar una proteína.


Cilios, flagelos y pseudópodos
 Los cilios y los flagelos son estructuras en forma de látigo
formadas por microtúbulos con un arreglo de 9 pares
periféricos y un par central. Crecen a partir de un
centriolo forma un cuerpo basal.
 Los pseudópodos son usados por algunos glóbulos
blancos y por las amebas para moverse y para atrapar a
sus presas.
Ameba


Estructura de cilios y flagelos

Arreglo 9+1 de microtúbulos

Cuerpo basal


Movimiento de cilios y flagelos


Biodiversidad- Magnolia portoricensis

La jagüilla es
una de dos dos
especies de
magnolias
endémicas
(exclusivas) de
Puerto Rico.
Vive en la
Cordillera
Central desde
Maricao hasta
Cayey.


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