Celula

1. Células Procarióticas vs Eucarióticas vs. Virus
Luis De Stefano Beltrán, PhD

2. Células Procarióticas y Eucarióticas
Célula Procariótica
(Bacteria)
Célula Eucariótica
(protista, hongo, animal, plantas)

3. Las Unidades Fundamentales de la
Vida
•Las células son en Biología como el átomo en la Química.
•Todos los organismos vivos están formados por células.
•Existen organismos unicelulares como los protistas y
multicelulares como animales y plantas.
•Todas las células están relacionadas entre sí por tener un
ancestro común (LUCA, Last Universal Common Ancestor).

4. Origen de los Eucariotes
LECA: Last Eukaryotic Common Ancestor
LUCA: Last Universal Common Ancestor

5. Comparando Celúlas Procarióticas y
Eucarióticas
•Ambas están rodeadas por una barrera selectiva: la
membrana plasmática. En el interior, tenemos una
sustancia semifluída y gelatinosa: el citosol, en el
cual se encuentran los componentes subcelulares.
•Ambas contienen cromosomas que portan los genes
en la forma de ADN.
•Ambas contienen ribosomas, que son pequeños
complejos donde se fabrican proteínas.
•La principal diferencia es la ubicación del ADN. En
una célula eucariótica la mayor parte de su ADN se
encuentra en una organella, el núcleo.

6. Comparando Celúlas Procarióticas y
Eucarióticas (II)
•En una célula procariótica, el ADN está concentrada en
una región, no rodeada por membrana, llamada
nucleoide.

7. Típica Célula Animal

8. Típica Célula Vegetal

9. El Núcleo y su Envoltura

10. Los Ribosomas

11. Tipos de Ribosomas
• Ribosoma procariótico: 70S.
• Subunidad mayor, 50S, tiene 2 RNAr: 23S (2904 nts) y 5S
(120nts) y 31 proteínas.
• Subunidad menor, 30S, 1 RNAr: 16S (1542nts) y 21
proteínas
• Ribosoma eucariótico: 80S
• Subunidad mayor, 60S, tiene 3 RNAr: 5S, 28S y 5.8S y 49
proteínas
• Subunidad menor, 40S, tiene 1 RNAr: 18S y 33 proteínas.
• Ribosoma mitocondrial
• 55S en animales, tienen 2 RNAr 12S y 16S (origen mit) y
proteínas (origen nuclear).
• Ribosoma plastidial: 70S
• Similares al ribosoma procariótico

12. Los Ribosomas
•Dos tipos de ribosomas sintetizan proteínas.
•Los ribosomas libres suspendidos en el citosol
•Los ribosomas unidos a membrana ubicados en la
cara externa del Retículo Endoplasmático o de la
Envoltura Nuclear.
•Ambos son estructuralmente idénticos.
•Las proteínas sintetizadas en los ribosomas libres
funcionan, en su mayoría, en el citosol
•En general, las proteínas sintetizadas en el ER
son insertadas en membranas, destinadas a una
organella o para ser secretadas por la célula

13. El Sistema de Endomembrana regula el tráfico de
proteínas y realiza funciones metabólicas
•Las organelas rodeadas por membranas son parte del Sistema
de Endomembrana e incluyen:
• La envoltura nuclear
• El retículo endoplasmático, ER.
• El Aparato de Golgi
• Lisosomas
• Varios tipos de vesículas y vacuolas
• La membrana plasmática
•El SE realiza varias funciones en la célula:
• Síntesis de Proteínas
• Transporte de proteínas hacia membranas y organelas o hacia fuera de la
célula.

14. Cont . . .
• Metabolismo y movimiento de lípidos
• Detoxificación de venenos
• Las membranas del sistema se relacionan a través de una
continuidad física directa o por la transferencia de segmentos
de membrana como pequeñas vesículas.
•Sin embargo, no todas las membranas son idénticas en función
y estructura.
• El grosor, la composición química y el tipo de reacciones
químicas llevadas a cabo en una membrana determinada no
son FIJAS

15. Retículo Endoplasmático

16. El Retículo Endoplasmático
•Es una red extensa de membranas que representa
casi la mitad de todas las membranas en muchas
células.
•Consiste de una red de túbulos membranosos y
sacos llamados cisternas.
•La membrana del RE separa el lumen del citosol
•Como la membrana del RE es continua con la
envoltura nuclear, el espacio entre las dos
membranas nucleares es continuo con el lumen.
•Existen dos regiones del RE claramente distintas,
el RE liso (libre de ribosomas) y el RE rugoso.

17. El Retículo Endoplasmático

18. Aparato de Golgi

19. El Aparato de Golgi

20. Funciones del Aparato de Golgi
•Es una suerte de almacén que fabrica, recibe, clasifica y
distribuye diversos productos.
•Los productos del RE, tales como proteínas, son modificadas,
almacenadas y enviadas a otros destinos.
•El aparato de Golgi es especialmente extenso en células
especializadas en secreción.
•Consiste de un grupo de sacos membranosos, aplanados, las
llamadas cisternas, (pita bread).
•Una célula puede tener cientos de esto sacos. Las vesículas
asociadas al AG se encargan de transferir material entre
partes del AG y otras estructuras.

21. Lisosomas

22. Lisosomas: Compartimientos Digestivos
• El lisosoma es un saco membranoso de enzimas hidrolíticas
que muchas células eucarióticas usan para digerir
(hidrolizar) macromoléculas.
• Estas enzimas trabajan mejor en el ambiente acídico
presente en los lisosomas.
• En caso estas enzimas son liberadas en el citosol por rotura
de un lisosoma o por una fuga, las enzimas no serán muy
activas por el pH casi neutral del citosol.
• Sin embargo, fugas de un gran número de lisosomas, si
podrían ser letales.
• Enzimas y membrana lisosomal son hechas por el RE rugoso,
transferidas al AG y liberación (trans)

23. Lisosomas en Fagocitosis

24. Vacuolas

25. Vacuolas
• Las Vacuolas son vesículas grandes derivadas del RE y AG.
• Forman parte del sistema de endomembrana
• La membrana vacuolar es selectiva en el transporte de solutos. El
contenido de la vacuola difiere en su composición de la del
citosol.
• Vacuolas de alimento
• Vacuola contráctil
• Células vegetales maduras contienen una gran vacuola central
que resulta de la coalescencia de varias vacuolas pequeñas.
• Vacuolas almacenan iones inorgánicos, compuestos de defensa,
pigmentos, etc

26. Vacuola Contráctil del Paramecium

27. La Vacuola de una Célula Vegetal

28. Mitocondrias y Cloroplastos

29. Origen Evolutivo de Mitocondrias y
Cloroplastos

30. Hipótesis sobre el origen de mitocondrias
y cloroplastos mediante la endosimbiosis
seriada

31. Evidencias de la Teoría Endosimbiótica
•Las membranas internas de ambas organelas poseen
enzimas y sistemas de transporte homólogos a aquellos
encontrados en la MP de bacterias actuales.
•Mit y Cps se replican mediante un proceso de división
similar a ciertas bacterias. Además ambas contienen
ADN circulares no asociados a histonas u otro tipo de
proteínas
•Como es de esperar ambas organelas poseen la
maquinaria celular (incluyendo ribosomas) necesaria
para transcribir y traducir su ADN en proteínas.

32. La Mitocondria y la Respiración Celular

33. Organización 3D de las crestas mitocondriales y
distribución en las membranas de los
complejos de proteína asociados

34. Típico Genoma Mitocondrial

36. El Cloroplasto y la Fotosíntesis

37. Tipos de Plastidios

38. Relación estructural entre los tilacoides
apilados (grana) y los tilacoides
de estroma

39. Cromoplasto en desarrollo en un tomate
en maduración

40. Amiloplasto

41. Típico Genoma Plastidial

42. El Citoesqueleto es una red de
fibras que organiza estructuras y
actividades en la célula

43. El Citoesqueleto

44. El Citoesqueleto
•El Citoesqueleto eucariótico está compuesto de tres
tipos de estructuras moleculares:
➢Microtúbulos
➢Microfilamentos
➢Filamentos intermedios
•El rol más obvio es proporcionar soporte mecánico a
las células y mantener su forma.
•Más dinámico que el esqueleto de un animal. Puede
ser rápidamente desmantelado en una parte de la
célula y reensamblado en otro lugar.
•Interacciona con proteínas motor: motilidad celular

46. Proteínas Motor y Citoesqueleto

47. La Pared Celular

48. La Pared Celular de las Plantas

49. Pared Celular en las Plantas
• Distingue a las células vegetales de las células animales
• La Pared Celular:
➢Protege a la célula
➢Mantiene su forma
➢Evita la entrada excesiva de agua
• Al nivel de la planta ayuda a mantenerse erguida en contra de la
fuerza de la gravedad
• La composición química de la Pared Celular varía entre especie
y especie y aún entre células de la misma planta.

50. Células sin PC: protoplastos esféricos

51. Paredes celulares primarias se
expanden

52. Algunas células elaboran PC
secundarias de múltiples capas

53. Microfibrillas de Celulosa son arreglos para-
cristalinos de varias docenas de cadenas (1->4)
beta-D-glucano

54. Síntesis de la PC requiere mucha
coordinación

55. Modelo del Complejo de la
Celulosa Sintasa

56. La Matrix Extracelular (ECM) de las Células
Animales
•El principal componente del ECM son las
glicoproteínas y otras moléculas que contienen
CHO secretadas por la célula.
•La glicoproteína más abundante es el colágeno
•La fibras de colágeno están embebidas en una red
de proteoglicanos.
•Algunas células se unen a la ECM a través de
glicoproteínas como la fibronectina. Estas a su vez
se unen a proteínas integrinas embebidas en la
membrana plasmática.
•Las integrinas se unen en su lado citoplasmático a
proteínas asociadas a microfilamentos

57. Matriz Extracelular (ECM) de una Célula
Animal

58. Una célula es más grande que la
suma de sus partes

59. Gran diversidad de virus

60. Virus: Características y Origen
• Pequeños. Sólo vistos por ME
• No vivos
• Parásitos intracelulares obligados, Infectan a las células
hospederas y las convierten en fábricas de virus.
• Contienen solo proteína y ácidos nucleicos (ADN o ARN)
• Ácido nucleico pueden ser de cadena simple o doble (core o
núcleo)
• Rodeados por la cáspide o envoltura proteica.
• Algunos virus animales poseen cubierta proteica

69. Tamaño y Forma de algunos virus selectos