La biología celular, también conocida como citología, es una disciplina fundamental en el campo de la biología que se centra en el estudio de las células, las unidades básicas de la vida. La importancia de la biología celular radica en varios aspectos clave: Fundamentos de la vida: Las células son las unidades fundamentales de todos los organismos vivos. Comprender la biología celular es esencial para comprender la vida misma, ya que todas las funciones biológicas, los procesos metabólicos y la genética se llevan a cabo a nivel celular. Desarrollo de la medicina: La biología celular es crucial para la medicina moderna. El conocimiento de las células es esencial para comprender las enfermedades, desarrollar tratamientos y terapias médicas, y llevar a cabo investigaciones sobre enfermedades como el cáncer, las enfermedades genéticas y las enfermedades infecciosas. Avances tecnológicos: La biología celular ha impulsado avances tecnológicos en biotecnología y biología molecular. Esto ha llevado al desarrollo de técnicas como la ingeniería genética, la clonación, la terapia génica y la manipulación de células madre, que tienen aplicaciones en la medicina, la agricultura y la industria.

1. BIOLOGÍACELULAR
BÁSICA
PROPEDEUTICO DE
MEDICINA/ENFEERMERIA
DRA. MARLENE LOPEZ
DRA. PAOLA ROMERO
DRA. MARCELA HARO

3. BIOLOGIA
CELULAR
OBJETIVOS :
 1. Conocer, comprender y utilizar las estrategias y conceptos
básicos de la biología celular a través de la historia para
interpretar los fenómenos naturales y entendimiento de la
Biología moderna.
 2. Sintetizar los conocimientos adquiridos en esquemas para
organizar y optimizar el estudio.

4. ¿Qué nos hace humanos?

5. ¿Qué es la vida?
• 1. Autopoiesis (Humberto Maturana, chileno)
• 2. Los seres vivos somos sistemas autopoiéticos moleculares, o sea, sistemas
moleculares que nos producimos a nosotros mismos, y la realización de esa
producción de sí mismo como sistemas moleculares constituye el vivir
• 3. Los organismos se gobiernan a sí mismos
• 4.Todo ser vivo es un sistema cerrado que está continuamente creándose a sí mismo
y, por lo tanto, reparándose, manteniéndose y modificándose.
• 5. Los seres vivos mantienen su forma mediante el continuo intercambio y flujo de
componentes químicos, los cuales son creados por el propio sistema. La etimología
de autopoiesis proviene del griego "auto" (a sí mismo) y "poiesis" (creación).
• 6. La autopoiesis tiene que estar ocurriendo continuamente, porque cuando se
detiene, morimos.

6. ¿Qué es estar vivo?
No es la vida
como una
entelequia,
sino que es la
vida o el vivir
como un
proceso
.

7. 1. El humano moderno temprano (EMH) o el humano anatómicamente moderno
(AMH) son términos usados para distinguir Homo sapiens (la única especie de
Hominidos existente?) que son anatómicamente consistentes con la gama de
fenotipos vistos en humanos contemporáneos de especies humanas arcaicas
extintas.
2. Esta distinción es útil especialmente para épocas y regiones donde coexistieron
humanos anatómicamente modernos y arcaicos, por ejemplo, en la Europa
Paleolítica.
3. Entre los restos más antiguos conocidos de Homo sapiens están los encontrados
en el sitio arqueológico Omo-Kibish en el suroeste de Etiopía, que data de hace
unos 196.000 años, el sitio de Florisbad en Sudáfrica, que data de hace unos
259.000 años, y el sitio de Jebel Irhoud en Marruecos, que data de hace unos
300.000 años.

8. Hombre
moderno: es un
cruzamiento de
3 homínidos,
homo sapiens +
neandertal +
denisovanos (1
a 6% del ADN en
no-africanos),
hace ~70.000
años
¡
¡Sorpresa! Hasta un 20% del genoma neandertal
vive en los humanos modernos, de forma
colectiva!

9. ¿Qué nos hace
humanos?
 Características biológicas
1. Somos primates
2. Somos mamíferos
3. Somos placentarios
4. Somos carnívoros
5. Somos animales bípedos
6. Somos depredadores
7. Somos seres asimétricos
8. Un cerebro de gran tamaño (NO es el más grande)
9. Somos seres sexuales.
10. Tenemos una larga gestación (9 meses)
11. Poseemos una larga infancia (12 años)
12. Coordinación ojo-mano
13. La mano con el dedo pulgar más largo (oposición)
14. El ojo humano es un órgano complejo

10. ¿Qué nos
hace
humanos?
Cualidades humanas y sociales
1. Posee capacidad de razonamiento y conciencia;
2. Tiene consciencia de la muerte;
3. Es un ser social;
4. Se organiza en grupos sociales que generan un código
ético para la supervivencia del grupo;
5. Se comunica mediante el lenguaje;
6. Se expresa simbólicamente (pensamiento simbólico) por
medio de la cultura (arte, religión, hábitos, costumbres,
vestido, modelos de organización social, etc);
7. Expresa su sexualidad mediante el erotismo;
8. Posee libre albedrío, es decir, voluntad propia;
9. Tiene capacidad para el desarrollo tecnológico (fabricación
de herramientas);
10. Tiene capacidad para la empatía;
11. Su intervención en el medio ambiente causa impacto
ecológico.

11. ¿Qué nos
hace
humanos?
 Cualidades humanas y sociales
1. Capacidad cerebral
2. Capacidad tecnológica
3. Capacidad para el lenguaje.
4. Capacidad para el pensamiento simbólico
5. Capacidad cultural
6. Capacidad prosocial
7. Capacidad vocal
8. Capacidad imitativa
9. Capacidad de entender los motivos mentales de los otros
10.Capacidad de cooperación
11.Capacidad de impacto ecológico
12.Capacidad de formar redes sociales
13.Capacidad moral

12. ¿Qué nos
hace
humanos?
 Cualidades humanas y sociales
 Capacidad cerebral
1. No tenemos el cerebro más grande del mundo natural, nos
superan las ballenas o los elefantes, pero sí es el mayor si
lo comparamos con nuestro tamaño y el que ha
demostrado las mayores posibilidades, los mejores
resultados.
2. El gran tamaño de nuestro cerebro se debe al crecimiento
de la corteza, la región superior que vemos plegada y que
es la parte más visible y conocida del cerebro humano.
3. Buena parte de la corteza está ocupada por zonas de
asociación que se ocupan de integrar información externa,
discriminar, comparar con experiencias previas, planificar,
prever el futuro y tomar decisiones. Somos especialmente
buenos para la integración de información y la decisión
ejecutiva.

13. ¿Qué nos
hace
humanos?
1. La biología no define vida humana, sino vida.
2. La vida es una forma particular de organización de la materia que
cumple con dos condiciones esenciales: reproducción y metabolismo.
3. La definición de vida en su sentido estricto está referida sólo a las
células.
4. Una célula viva lo está porque puede dividirse y puede metabolizar.
5. La definición de vida celular no es relativa sino absoluta y no es el
resultado de ninguna convención social ni jurídica.
6. Las células de un embrión están vivas, así como las del feto y las del
bebé o las del adulto. Pero, también, están vivos los espermatozoides
eyaculados fuera de la vagina, los óvulos que son eliminados en cada
menstruación y las células de la placenta, que se desecha en cada
parto, están también vivas.
7. Las células de un humano que acaba de morir siguen vivas por un
tiempo no despreciable.
8. Para la biología, un embrión es un embrión y no un ser humano. En
todo caso, es un proyecto de ser humano que necesita una serie de
pasos que ocurren dentro del útero para llegar a ser un ser humano

14. ¿Qué nos
hace
humanos?
1. Un embrión no es lo mismo que un ser humano.
2. La unión del espermatozoide con el óvulo para formar el cigoto es
condición necesaria pero no suficiente para generar un ser
humano. La información genética proveniente de los padres no es
suficiente. Es necesaria otra información provista por la mujer a
través de la placenta.
3. Las células y órganos del embrión y más tarde del feto, sufren
cambios epigenéticos durante el embarazo, que son consecuencia
de la íntima relación con la mujer gestante y sin los cuales el nacido
no progresaría. Dichos cambios no implican modificación de la
información genética contenida en el ADN, sino cambios en la
regulación de la expresión de los genes.
4. Nadie ha logrado crear un mamífero completamente desarrollado
fuera del útero. Cuando digo un mamífero, digo también un
humano. La implantación es absolutamente necesaria.
5. Todo esto indica que el embrión y el feto no son seres
independientes de la mujer gestante, sino que hasta el nacimiento
son casi como un órgano de la madre.

15. Jerarquía de la Vida

16. CUESTIONARIO
• 1. ¿Qué es esencial para el correcto funcionamiento y
agregación de los tejidos
• 2. Cual es el nivel mas alto del mundo viviente?
• 3. Cual es el nivel mas bajo del mundo viviente?

17. NIVELES DE
ORGANIZACIÓN DEL
ORGANISMO

23. SISTEMA DE
TEJIDOS

25. SISTEMA DE
ORGANOS

26. ORGANISMO

27. POBLACIONE
S

28. BIOSFERA

30. Contenidos
1. Introducción a la célula y teoría celular.
2. Ultra-estructura de las células.
3. Organelos celulares
4. Estructura de la membrana
5. Transporte de membrana
6. El origen de las células.
7. División celular

31. Idea esencial: la evolución de los
organismos multicelulares permitió
la especialización celular y el
reemplazo celular

32. Unidad de vida más pequeña
La mayoría son microscópicas
Célula

33. Robert Hooke (mid-1600s)
Observo astillas de corcho
Vio "fila de cajas vacías"
Acuñó el término celda
Descubrimiento de la célula

34.  (1839)Theodor Schwann & Matthias
Schleiden
“todos los seres vivos están hechos
de células”
 (50 yrs. later) RudolfVirchow
“todas las células provienen de
células”
Teoría celular

35. Todos los seres vivos están hechos de células.
La unidad viva más pequeña de estructura y función
de todos los organismos es la célula.
Todas las células surgen de células preexistentes
(este principio descartó la idea de generación
espontánea).
Principios de la teoría celular

36. Tamaño celular

37. Las células
tienen una
gran relación
de área de
superficie a
volumen

38. Características
de todas las
células Una membrana circundante
Protoplasma - contenidos celulares en
fluido espeso
Organelos - estructuras para la función
celular
Centro de control con ADN.

40. • Los organismos que consisten en una sola célula
realizan todas las funciones de la vida en esa célula.
• Comprenden todas las funciones de la vida.
• Considere las funciones de la vida en organismos
unicelulares (Paramecium feeding, Chlamydomonas)
Introducción a las células

41. Paramecium
Chlamydomonas

42. • La relación de área superficial a volumen es
importante en la limitación del tamaño de célula.
• Los organismos multicelulares tienen propiedades
que emergen de la interacción de sus componentes
celulares.
• Se pueden desarrollar tejidos especializados por
diferenciación celular en organismos
multicelulares.
• La diferenciación implica la expresión de algunos
genes y no otros en el genoma de una célula.
Introducción a las células

43.  La capacidad de las células madre para dividirse y
diferenciarse a lo largo de diferentes vías es necesaria
en el desarrollo embrionario y también hace que las
células madre sean adecuadas para usos terapéuticos
(trasplante de células tráqueales).
 El uso terapéutico de las células madre de embriones
creados especialmente, de la sangre del cordón
umbilical de un bebé recién nacido y de los tejidos
propios de un adulto tiene implicaciones éticas.
Introducción a las células

44. Comprender el uso de células madre para tratar la
enfermedad de Stargardt y la leucemia.
Introducción a las células

45. Contenidos
1. Introducción a la célula y teoría celular.
Ultra-estructura de las células.
1. Organelos celulares
2. Estructura de la membrana
3. Transporte de membrana
4. El origen de las células.
5. División celular

46. Ultra-
estructura de
las células
 La base de datos de genomas está organizada
en seis grupos principales de organismos:
1. Eucariotas,
2. Bacterias
3. Archaea,
4. Virus,
5. Viroides y
6. Plásmidos

48. Idea esencial: los eucariotas tienen
una estructura celular mucho más
compleja que los procariotas.

49. Eucariotas
Procariotas
Archaea
Clasificación
de los seres
vivos

50. Tipos de células
• Procariotas
• Eucariotas

51. Célula
procariota
‐Organismos unicelulares, que se encuentran en
todos los ambientes. Estos incluyen bacterias y
arqueas;
‐Sin núcleo; sin membrana nuclear (material
genético disperso por todo el citoplasma;
‐No hay organelos unidos a la membrana;
‐La célula contiene solo una molécula de ADN
circular contenida en el citoplasma;
‐El ADN está desnudo (sin histona);
‐Estructura interna simple; y
‐División celular por fisión binaria simple.

52. Los eucariotas son
generalmente más avanzados
que los procariotas.
Células eucariotas

53. • Núcleo unido por membrana
• Incluye hongos, protistas, células vegetales
y animales.
• Poseer muchos orgánulos
Protozoo
Células eucariotas

54. ‐ Las células eucariotas se encuentran en animales, plantas, hongos y células
protistas;
‐ Célula con un núcleo verdadero, donde el material genético está rodeado por una
membrana;
‐ El genoma eucariota es más complejo que el de los procariotas y se distribuye entre
múltiples cromosomas;
‐ El ADN eucariota es lineal;
‐ El ADN eucariota está complejado con proteínas llamadas histonas;
‐ Numerosos orgánulos unidos a la membrana;
‐ Estructura interna compleja;
‐ División celular por mitosis.
Células eucariotas

55. Célula animal representativa

56. Célula vegetal representativa

57. Saperaud. Source: Wikipedia
Arquea
Archaea es similar a
procariota; organismos sin
núcleo pero algunos
aspectos de su biología
molecular son más
similares a los de los
eucariotas.

58. Contenidos
1. Introducción a la célula y teoría celular.
2. Ultra-estructura de las células.
3. Organelos celulares
4. Estructura de la membrana
5. Transporte de membrana
6. El origen de las células.
7. División celular

59. Organelos
• Maquinaria celular
• Dos tipos generales
– Derivado de membranas
– Organelos similares a bacterias

60. Núcleo
celular
Es un orgánulo
membranoso que se
encuentra en el
interior de
las células
eucariotas exclusiv
amente, y que
contiene la mayoría
del material
genético de la
célula, organizado
en macromoléculas d
e ADN

61. Núcleo celular
 Las funciones del núcleo son:
• Contener y guardar los cromosomas que transportan la
información genética (genes), sobre todo durante procesos de
reproducción como la mitosis.
• Organizar los genes en cromosomas específicos, lo cual permite
la división celular y facilita la labor de transcripción de su
contenido.
• Permitir el transporte de moléculas entre el núcleo y el
citoplasma, de manera selectiva de acuerdo al tamaño de las
células.
• Transcribir el ARN mensajero (ARNm) a partir de la matriz del
ADN, que transporta la secuencia genética al citoplasma y sirve
de matriz para la síntesis de las proteínas que se lleva a cabo
dentro de la célula.
• Producir ribosomas indispensables para crear el ARN
Ribosómico (ARNr).


62. Retículo
Endoplásmico

63. Retículo
Endoplásmico
Rugoso

64. Retículo
Endoplásmico
Liso

66. Estructura

67. Aparato de
Golgi
• Estructura
• Vesículas: dentro de sus cisternas transitan vesículas. Las
que entran se denominan vesículas entrantes, y las que son
enviadas son las vesículas salientes. Están fabricadas a
partir de la membrana del aparato de Golgi.
• Lumen: la región que se encuentra al centro de las cisternas.
• Cara-cis y cara-trans: dicho lumen tiene dos caras. La cis
es el lado receptor de vesículas, y la trans es la cara
que las envía hacia fuera. En medio de ambos polos están
las cisternas intermedias. Dado el nombre de estas caras,
el movimiento de las vesículas tiene una dirección de cis a
trans. La cara cis suele quedar más cerca del retículo
endoplasmático. Cada cara tiene polaridad, grosor y
composición molecular diferente.

71. Peroxisoma

72. Vacuolas

73. Mitocondria
•Membrana mitocondrial externa: Es la capa más exterior de la
mitocondria y realiza relativamente pocas funciones enzimáticas o
de transporte.
•Membrana mitocondrial interna: Esta membrana está situada
seguidamente de la externa y contiene muchos complejos
enzimáticos y sistemas de transporte transmembrana, que están
implicados en la translocación de moléculas.
•Espacio intermembrana: Es el espacio que divide a la membrana
externa de la interna, y está compuesto por un líquido. En este
espacio se localizan enzimas que intervienen en la transferencia del
ATP.

74. Mitocondria
• Matriz mitocondrial: En la matriz mitocondrial se dan lugar
importantes procesos metabólicos ciclo de Krebs.
• Crestas mitocondriales: En la membrana de las crestas
mitocondriales se producen procesos relacionados con la cadena
respiratoria o la fosforilación oxidativa.
• Ribosomas: Los ribosomas funcionan como una
riboproteína para traducir los ARNm mitocondriales.
• Gránulos: Contienen la información genética necesaria para
fabricar las proteínas que participan en la producción de energía de
la célula.
• ADN mitocondrial: Es un pequeño cromosoma con forma de
círculo que se encuentra en el interior de las mitocondrias.

75. Citoplasma y organelos no
membranosos:
• Citosol
• Cotoesqueleto

76. Citosol
Es el medio acuoso del
citoplasma.Representa
aproximadamente la mitad
del volumen celular.
Etimológicamente citosol
significa la parte soluble del
citoplasma.Contiene todas
las moléculas que
intervienen en las reacciones
del metabolismo
celular.También contiene una
gran variedad de filamentos
proteicos que le
proporcionan una compleja
estructura interna. El
conjunto de estos filamentos
constituye el citoesqueleto.

77. Citoesqueleto
El citoesqueleto celular
consiste en una malla
tridimensional de filamentos
proteicos hay tres
componentes fundamentales
que se hallan conectados
entre sí:
Microfilamentos
Filamentos intermedios
Microtúbulos

78. Citoesqueleto
 Microfilamentos
 Formados por dos
cadenas de subunidades
globulares, actina G,
enrolladas entre sí para
formar una proteína
filamentosa o actina F.
(De 5 a 9 nm. de
diámetro).Desempeñan
las siguientes funciones:
contracción muscular,
Pseudópodos y
microvellosidades, anillo
contráctil, cortex celular
 Filamentos Intermedios
 Son muy variables en
cuanto a tipos. De un
diámetro de unos 10 nm.
Su principal función es
la estructura, algunos
ejemplos son: Los de
queratina de las células
epidérmicas. Los
neurofilamentos de las
neuronas, los de la
lámina nuclear

79.  Microtúbulos
 Los principales componentes del citoesqueleto de las
células eucariotas, y pueden encontrarse dispersos por
el citoplasma, o formando estructuras estables como
cilios, flagelos o centriolos.
 Entre las principales funciones de los microtúbulos se
encuentran: brindan rigidez y conservan la forma
celular, regulan el movimiento intracelular de organelos
y vesículas, contribuyen a formar los compartimentos
intracelulares, constituyen el huso mitótico, responsable
de organizar el movimiento de los cromosomas durante
la división celular, distribuyen el retículo endoplásmico
y aparato de Golgi en los lugares apropiados, son los
elementos estructurales y generadores del movimiento
de cilios flagelos
Citoesqueleto

80. Membrana Celular

81. Membrana
celular
 Se denomina membrana celular, membrana plasmática,
plasmalema o membrana citoplasmática a una doble capa
de fosfolípidos que rodea y delimita a las células,
separando al interior del exterior y permitiendo el
equilibrio físico y químico entre el entorno y
el citoplasma de la célula. Se trata de la parte más externa
de la célula.

82. Membrana
celular
 Estructura
 La membrana celular se compone de dos capas
de lípidos anfipáticos, cuyas cabezas polares hidrófilas
(afinidad por el agua) se orientan hacia adentro y hacia
afuera de la célula, manteniendo en contacto sus partes
hidrófobas (que rechazan el agua), de forma semejante a
un sándwich. Estos lípidos son primordialmente
colesterol, pero también fosfoglicéridos y esfingolípidos.

83. Membrana
celular
 Estructura
 También posee un 20 % de proteínas integrales y
periféricas, que cumplen funciones de conexión,
transporte, recepción y catálisis. Las proteínas integrales
de la membrana están incrustadas en la bicapa con sus
superficies hidrófilas expuestas al entorno acuoso y sus
superficies hidrófobas en contacto con el interior
hidrófobo de la bicapa.

84. Membrana
celular
 Estructura
 Por último, la membrana celular posee componentes
glúcidos (azúcares), ya sean polisacáridos u
oligosacáridos, que se hallan en la parte exterior de la
membrana formando un glicocalix. Estos azúcares
representan apenas el 8 % del peso seco de la membrana
y sirven como material de soporte, como identificadores
en la comunicación intercelular y como protección de la
superficie de la célula de agresiones mecánicas y
químicas.

85. Contenidos
1. Introducción a la célula y teoría celular.
Transporte de Membrana
1. Organelos celulares
2. Estructura de la membrana
3. Transporte de membrana
4. El origen de las células.
5. División celular

86. Membrana celular
Las membranas forman
compartimentos dentro
de las células
eucariotas que permiten
una variedad de
funciones separadas.
Además, sirven como
superficies para las
reacciones bioquímicas.
Movimiento de moléculas y células
 Transporte pasivo
 Transporte activo
 Endocitosis (fagocitosis y pinocitosis)
 Exocitosis

88. Transporte
activo
 El transporte activo primario, también llamado transporte activo
directo, utiliza energía metabólica en forma directa para transportar
moléculas a través de la membrana. Por ejemplo, la bomba de
sodio-potasio utiliza ATP para bombear iones de sodio fuera de la
célula y iones de potasio dentro de la célula.
 En el cotransporte, también llamado transporte activo indirecto,
dos solutos son trasladados al mismo tiempo. Una bomba de ATP
accionada mantiene un gradiente de concentración. Entonces una
proteína transportadora cotransporta dos solutos. Se traslada un
soluto bajo su gradiente de concentración y utiliza la energía
liberada para mover otro soluto en contra de su gradiente de
concentración.

89. En la endocitosis los
materiales son
incorporados en la
célula.
Algunos de los
materiales más grandes,
como moléculas de
gran tamaño, partículas
de alimentos o incluso
células pequeñas,
también se mueven
dentro o fuera de las
células.

90. En la exocitosis. Una
célula
expulsa sustancias de
desecho o productos de
secreción (como las
hormonas) mediante la
fusión de una vesícula
con la membrana
plasmática.

91. Fin del Modulo
BiologíaCelular