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Unidad 1. La organización celular
de seres vivos
Biología y Geología 4ºESO
Marta Gómez Vera
ÍNDICE
1. Niveles de organización de la materia
2. La célula
1. Descubrimiento de la célula y Teoría celular
2. Tipos de células y su relación evolutiva
3. La célula eucariota
1. Organización celular: membrana, citoplasma y núcleo
2. Célula animal y vegetal
4. El ciclo celular
5. Los cromosomas
6. División celular
1. Mitosis
2. Meiosis
1. Niveles de organización
1.1 Organización
de la materia
viva
2.1. Descubrimiento de la célula
• Robert Hooke (1665): Acuñó el nombre de célula (Cella), al observar en un microscopio
construido por el mismo láminas de corcho (paredes de celulosa residuales de células
vegetales muertas)
• Anthony van Leeuwenhoek: Observó células vivas “animalculos” (protozoos),
espermatozoides, glóbulos rojos, levaduras e incluso bacterias (primer microbiólogo).
• Siglo XVIII: No avanza el estudio de la célula porque no se mejoran las lentes de
aumento.
• Siglo XIX: Mejoran las técnicas microscópicas y por tanto el estudio de las células.
• Robert Brown (1831): Descubre el núcleo.
2. Las células
Unidad 1
2. Las células
2.1. Teoría celular
• Schleiden y Schwann (1839): Enuncian la teoría celular:
– La célula es la unidad morfológica de los seres vivos: Todos los seres vivos
están constituidos por una o más células.
– La célula es la unidad fisiológica de los seres vivos: Es capaz de realizar todos
los procesos metabólicos para permanecer con vida
• Rudolf Virchow (1855): enuncia el tercer principio:
• Toda célula procede de otra célula, por división (Omnis cellula ex cellula): Las
células solo pueden surgir de otras preexistentes.
• Todos estos descubrimientos, junto con el avance en microscopía y los
conocimientos actuales de genética añaden un cuarto principio a la teoría
celular:
• La célula es la unidad genética autónoma de los seres vivos: Contiene la
información para la síntesis de su estructura y el control de sus funciones, y es capaz de
trasmitirla a sus descendientes.
“La célula es la unidad morfológica, fisiológica, genética y de
origen de los seres vivos”
2.2. Tipos de células y su relación evolutiva
Estructura de la célula procariota
Estructura de la célula eucariota
Relación evolutiva entre procariotas y eucariotas
• Teoría de la
endosimbiosis (Lynn
Margulis ): Explica la
aparición de células
eucariotas a partir de la
asociación simbiótica de
bacterias aerobias y/o
cianobacterias (procariotas
fotosintéticos) con
procariotas anaerobios de
mayor tamaño que, tras
muchas generaciones
darían lugar a las actuales
mitocondrias y
cloroplastos,
respectivamente.
3. La célula eucariota
3.1. Organización celular
• Membrana plasmática:
– Es una fina lámina que rodea
a la célula y la protege.
– Compuesta por
• Una doble capa de lípidos
• Proteínas entre los lípidos
• Glúcidos en la cara
externa de la membrana
– Permite y regula el paso de
sustancias hacia el interior y
el exterior de la célula.
Orgánulos celulares
Mitocondrias • Características: Orgánulo
energético. Está compuesto por
una doble membrana, la externa
lisa y la interna, con una serie de
repliegues hacia el interior
denominados crestas
mitocondriales. El interior es la
matriz y contiene material genético
y ribosomas
• Función: Respiración celular
(obtener energía)
Membrana externa
Membrana
interna: Crestas
Matriz
Orgánulos celulares
Aparato de Golgi
• Características: formado por un
conjunto de sáculos aplanados y
vesículas
• Función: Transforma sustancias
procedentes del RE y las
introduce en las vesículas para
su secrecion
Orgánulos celulares
Lisosomas
• Características: Vesículas
membranosas con enzimas
digestivas en su interior.
Exclusivos de las células
animales
• Función: Digestión celular,
digieren grandes moléculas
capturadas por las células u
orgánulos deteriorados
Orgánulos celulares
Vacuolas
• Características: Vesículas
membranosas que contienen
diversas sustancias. En las células
animales son pequeñas y
abundantes, en las vegetales,
grandes y poco numerosas
(generalmente 1 o 2)
• Función: Almacenar diversas
sustancias, en las células
animales
Retículo endoplasmático • Características: Conjunto de
túbulos aplanados que se
continua con la membrana
nuclear. Se diferencia el RE
Rugoso(RER), con ribosomas
adheridos a su cara externa y el
RE Liso(REL), sin ribosomas.
• Funciones: Fabrica, transforma
y transporta diversas sustancias
R.E. Rugoso
R.E. Liso
Orgánulos citoplasmáticos
Orgánulos celulares
Ribosomas
• Características: Pequeñas
partículas carentes de
membrana. Están formados
por dos subunidades: la
Mayor y la Menor. SE
encuentran dispersos por el
citoplasma y adheridos a la
membrana del RER
• Función: Síntesis de
proteínas
Centriolos, Centrosoma
• Centriolos: Estructuras
cilíndricas formadas por
microtúbulos de proteínas
• Características: En las células
animales, el centrosoma, está
formado por dos centriolos
dispuestos perpendicularmente
• Función: Intervienen en el
reparto de cromosomas durante
la división celular
Orgánulos celulares exclusivos de células vegetales
Cloroplasto
• Características: Es un orgánulo
energético, exclusivo de las
células vegetales. Formada por
una doble membrana que
albergan una serie de sáculos
apilados, los tilacoides, en cuya
membrana se encuentra la
clorofila
• Función: Realizar la fotosíntesis
(síntesis de moléculas orgánicas
a partir de sustancias
inorgánicas utilizando energía
luminosa)
Membrana externa
Membrana interna
Tilacoides
Pared celular
• Características: es una
envoltura gruesa y rígida que
rodea a las células vegetales.
Está compuesta por fibrillas de
celulosa dispuestas en capas
superpuestas. La pared celular
perdura aun después de
muerta la célula
• Función: determina la forma
de las mismas. Es un buen
tejido de sostén y permite a
los vegetales alcanzar gran
altura.
El núcleo
Membrana
nuclear: Separa el
material genético del
resto del citoplasma.
Presenta poros que
permiten el
intercambio de
sustancias
Cromosoma:
Cromatina
condensada, son
visibles durante
la división celular
Cromatina: Componente
fundamental del núcleo,
formado por ADN y proteínas
(Material genético)
3.2. Célula animal y vegetal
4. El ciclo celular
5. Los cromosomas
• Los cromosomas son la estructura resultante de la condensación de la
cromatina nuclear durante la división celular, por tanto están constituidos,
básicamente, por proteínas y ADN.
• Contienen la información genética y la transmiten de la célula madre a las
células hijas.
• Estructura:
Organismos o células diploides (2n): Poseen dos juegos de cromosomas idénticos
en forma y tamaño, que determinan la misma información biológica aunque su
información puede ser distinta. Uno es heredado del padre y otro de la madre.
Organismos o células haploides (n): Solo contienen un juego de cada tipo de
cromosomas
Unidad 1
• Cariotipo: es la representación grafica del conjunto de
cromosomas de una célula ordenados según su tamaño. SE
diferencian:
– Cromosomas somáticos o autosomas: No determinan el sexo de un
individuo
– Cromosomas sexuales o heterocromosomas: determinan el sexo. En
humanos son X e Y
División del
núcleo
(mitosis)
División del
Citoplasma
(citocinesis)
Profase Metafase Anafase Telofase
Comprende
Dividida en
Unidad 1
Unidad 1
Unidad 1
0
Membrana
plasmática
Nucleolo
Cromatina
Membrana
nuclear
Citoplasma
Centríolos
Microtúbulos
del áster
Comienza a
desaparecer la
membrana nuclear
Condensación del
material genético.
Empiezan a
visualizarse los
cromosomasLos centriolos
se duplican y van
a los polos opuestos
de la célula
Se empieza a
constituir el
huso mitótico
La membrana ha
desaparecido y
los cromosomas
quedan libres en
el citoplasma
Los cromosomas
se colocan en el
Ecuador. Forman la
placa ecuatorialLas cromátidas hermanas
de cada cromosoma
están orientadas hacia
los polos opuestos
Se rompe el huso a la
altura de la placa
ecuatorial
La célula comienza
a estrangularse
Las cromátidas
hermanas de cada
cromosoma se
separan, cada una
va a un polo
Unidad 1
Empieza a formarse
la membrana nuclear
Las cromátidas
se descondensan
Desaparece el huso mitótico
0
0
Resultado final: dos células
hijas idénticas a la madre
0
0
En células vegetales la
separación de las dos
células hijas se produce por
la formación de un tabique:
El fragmoplasto
Pared celular
Membrana
plasmática
MEIOSIS
DIFERENCIA ENTRE CELULA HAPLOIDE Y DIPLOIDE
• Cada organismo tiene un número de cromosomas característico de su
especie, en la mayoría de seres vivos, las células sexuales, o gametos,
tienen exactamente la mitad del número de cromosomas que las células
somáticas del organismo.
• El número de cromosomas de los gametos se conoce como número
haploide (n), y en las células somáticas, como número diploide (2n)
• Cuando un espermatozoide fecunda a un óvulo, los dos núcleos haploides
se fusionan, n + n = 2n, y el número diploide se restablece, en el cigoto.
• En toda célula diploide, cada cromosoma tiene su pareja. Estos pares de
cromosomas se conocen como pares homólogos. Los dos se asemejan en
tamaño y forma y también en el tipo de información hereditaria que
contienen. Uno de los cromosomas homólogos proviene del gameto de
uno de los progenitores y su pareja, del gameto del otro progenitor.
Después de la fecundación, ambos homólogos se encuentran presentes en
el cigoto.
• En la meiosis, la dotación cromosómica diploide, que contiene los dos
homólogos de cada par, se reduce a una dotación haploide, que contiene
solamente un homólogo de cada par. Así, la meiosis compensa los efectos
de la fecundación.
Unidad 1
Meiosis I. Profase I
Recombinación
Meiosis I. Metafase I
Parejas de cromosomas
homólogos unidos a las
fibras del huso
Meiosis I. Anafase I
Meiosis I. Telofase I
Dos núcleos hijos con la mitad de cromosomas que
la célula madre. Son haploides (n). Cada
cromosoma está formado por dos cromátidas
Meiosis II: Profase y Metafase II
Meiosis II: Anafase y Telofase II
Cuatro células hijas con la mitad de cromosomas que la
célula madre. Son haploides (n). Cada cromosoma está
formado por una cromátida
• Importancia de mitosis y meiosis
– Mitosis:
• Unicelulares: Supone un mecanismo de reproducción asexual, que
permite aumentar el número de individuos.
• Pluricelulares:
– Permite el crecimiento y desarrollo de los individuos.
– Reposición y renovación de células y tejidos
– Meiosis:
• Imprescindible en organismos con reproducción sexual para
mantener constante el número de cromosomas de la especie.
• Incrementa la variabilidad de los organismos de una especie, gracias
a la recombinación genética. Esta variabilidad contribuye a la
evolución de la especie.

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Unidad 1

  • 1. Unidad 1. La organización celular de seres vivos Biología y Geología 4ºESO Marta Gómez Vera
  • 2. ÍNDICE 1. Niveles de organización de la materia 2. La célula 1. Descubrimiento de la célula y Teoría celular 2. Tipos de células y su relación evolutiva 3. La célula eucariota 1. Organización celular: membrana, citoplasma y núcleo 2. Célula animal y vegetal 4. El ciclo celular 5. Los cromosomas 6. División celular 1. Mitosis 2. Meiosis
  • 3. 1. Niveles de organización 1.1 Organización de la materia viva
  • 4. 2.1. Descubrimiento de la célula • Robert Hooke (1665): Acuñó el nombre de célula (Cella), al observar en un microscopio construido por el mismo láminas de corcho (paredes de celulosa residuales de células vegetales muertas) • Anthony van Leeuwenhoek: Observó células vivas “animalculos” (protozoos), espermatozoides, glóbulos rojos, levaduras e incluso bacterias (primer microbiólogo). • Siglo XVIII: No avanza el estudio de la célula porque no se mejoran las lentes de aumento. • Siglo XIX: Mejoran las técnicas microscópicas y por tanto el estudio de las células. • Robert Brown (1831): Descubre el núcleo. 2. Las células
  • 6. 2. Las células 2.1. Teoría celular • Schleiden y Schwann (1839): Enuncian la teoría celular: – La célula es la unidad morfológica de los seres vivos: Todos los seres vivos están constituidos por una o más células. – La célula es la unidad fisiológica de los seres vivos: Es capaz de realizar todos los procesos metabólicos para permanecer con vida • Rudolf Virchow (1855): enuncia el tercer principio: • Toda célula procede de otra célula, por división (Omnis cellula ex cellula): Las células solo pueden surgir de otras preexistentes. • Todos estos descubrimientos, junto con el avance en microscopía y los conocimientos actuales de genética añaden un cuarto principio a la teoría celular: • La célula es la unidad genética autónoma de los seres vivos: Contiene la información para la síntesis de su estructura y el control de sus funciones, y es capaz de trasmitirla a sus descendientes. “La célula es la unidad morfológica, fisiológica, genética y de origen de los seres vivos”
  • 7. 2.2. Tipos de células y su relación evolutiva
  • 8. Estructura de la célula procariota
  • 9. Estructura de la célula eucariota
  • 10. Relación evolutiva entre procariotas y eucariotas • Teoría de la endosimbiosis (Lynn Margulis ): Explica la aparición de células eucariotas a partir de la asociación simbiótica de bacterias aerobias y/o cianobacterias (procariotas fotosintéticos) con procariotas anaerobios de mayor tamaño que, tras muchas generaciones darían lugar a las actuales mitocondrias y cloroplastos, respectivamente.
  • 11. 3. La célula eucariota 3.1. Organización celular • Membrana plasmática: – Es una fina lámina que rodea a la célula y la protege. – Compuesta por • Una doble capa de lípidos • Proteínas entre los lípidos • Glúcidos en la cara externa de la membrana – Permite y regula el paso de sustancias hacia el interior y el exterior de la célula.
  • 12. Orgánulos celulares Mitocondrias • Características: Orgánulo energético. Está compuesto por una doble membrana, la externa lisa y la interna, con una serie de repliegues hacia el interior denominados crestas mitocondriales. El interior es la matriz y contiene material genético y ribosomas • Función: Respiración celular (obtener energía) Membrana externa Membrana interna: Crestas Matriz
  • 13. Orgánulos celulares Aparato de Golgi • Características: formado por un conjunto de sáculos aplanados y vesículas • Función: Transforma sustancias procedentes del RE y las introduce en las vesículas para su secrecion
  • 14. Orgánulos celulares Lisosomas • Características: Vesículas membranosas con enzimas digestivas en su interior. Exclusivos de las células animales • Función: Digestión celular, digieren grandes moléculas capturadas por las células u orgánulos deteriorados
  • 15. Orgánulos celulares Vacuolas • Características: Vesículas membranosas que contienen diversas sustancias. En las células animales son pequeñas y abundantes, en las vegetales, grandes y poco numerosas (generalmente 1 o 2) • Función: Almacenar diversas sustancias, en las células animales
  • 16. Retículo endoplasmático • Características: Conjunto de túbulos aplanados que se continua con la membrana nuclear. Se diferencia el RE Rugoso(RER), con ribosomas adheridos a su cara externa y el RE Liso(REL), sin ribosomas. • Funciones: Fabrica, transforma y transporta diversas sustancias R.E. Rugoso R.E. Liso Orgánulos citoplasmáticos
  • 17. Orgánulos celulares Ribosomas • Características: Pequeñas partículas carentes de membrana. Están formados por dos subunidades: la Mayor y la Menor. SE encuentran dispersos por el citoplasma y adheridos a la membrana del RER • Función: Síntesis de proteínas
  • 18. Centriolos, Centrosoma • Centriolos: Estructuras cilíndricas formadas por microtúbulos de proteínas • Características: En las células animales, el centrosoma, está formado por dos centriolos dispuestos perpendicularmente • Función: Intervienen en el reparto de cromosomas durante la división celular
  • 19. Orgánulos celulares exclusivos de células vegetales Cloroplasto • Características: Es un orgánulo energético, exclusivo de las células vegetales. Formada por una doble membrana que albergan una serie de sáculos apilados, los tilacoides, en cuya membrana se encuentra la clorofila • Función: Realizar la fotosíntesis (síntesis de moléculas orgánicas a partir de sustancias inorgánicas utilizando energía luminosa) Membrana externa Membrana interna Tilacoides
  • 20. Pared celular • Características: es una envoltura gruesa y rígida que rodea a las células vegetales. Está compuesta por fibrillas de celulosa dispuestas en capas superpuestas. La pared celular perdura aun después de muerta la célula • Función: determina la forma de las mismas. Es un buen tejido de sostén y permite a los vegetales alcanzar gran altura.
  • 21. El núcleo Membrana nuclear: Separa el material genético del resto del citoplasma. Presenta poros que permiten el intercambio de sustancias Cromosoma: Cromatina condensada, son visibles durante la división celular Cromatina: Componente fundamental del núcleo, formado por ADN y proteínas (Material genético)
  • 22. 3.2. Célula animal y vegetal
  • 23. 4. El ciclo celular
  • 24. 5. Los cromosomas • Los cromosomas son la estructura resultante de la condensación de la cromatina nuclear durante la división celular, por tanto están constituidos, básicamente, por proteínas y ADN. • Contienen la información genética y la transmiten de la célula madre a las células hijas. • Estructura:
  • 25. Organismos o células diploides (2n): Poseen dos juegos de cromosomas idénticos en forma y tamaño, que determinan la misma información biológica aunque su información puede ser distinta. Uno es heredado del padre y otro de la madre. Organismos o células haploides (n): Solo contienen un juego de cada tipo de cromosomas
  • 27. • Cariotipo: es la representación grafica del conjunto de cromosomas de una célula ordenados según su tamaño. SE diferencian: – Cromosomas somáticos o autosomas: No determinan el sexo de un individuo – Cromosomas sexuales o heterocromosomas: determinan el sexo. En humanos son X e Y
  • 33. Comienza a desaparecer la membrana nuclear Condensación del material genético. Empiezan a visualizarse los cromosomasLos centriolos se duplican y van a los polos opuestos de la célula Se empieza a constituir el huso mitótico
  • 34. La membrana ha desaparecido y los cromosomas quedan libres en el citoplasma
  • 35. Los cromosomas se colocan en el Ecuador. Forman la placa ecuatorialLas cromátidas hermanas de cada cromosoma están orientadas hacia los polos opuestos
  • 36. Se rompe el huso a la altura de la placa ecuatorial La célula comienza a estrangularse Las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan, cada una va a un polo
  • 38. Empieza a formarse la membrana nuclear Las cromátidas se descondensan Desaparece el huso mitótico
  • 39. 0 0 Resultado final: dos células hijas idénticas a la madre
  • 40. 0 0 En células vegetales la separación de las dos células hijas se produce por la formación de un tabique: El fragmoplasto Pared celular Membrana plasmática
  • 42. DIFERENCIA ENTRE CELULA HAPLOIDE Y DIPLOIDE • Cada organismo tiene un número de cromosomas característico de su especie, en la mayoría de seres vivos, las células sexuales, o gametos, tienen exactamente la mitad del número de cromosomas que las células somáticas del organismo. • El número de cromosomas de los gametos se conoce como número haploide (n), y en las células somáticas, como número diploide (2n) • Cuando un espermatozoide fecunda a un óvulo, los dos núcleos haploides se fusionan, n + n = 2n, y el número diploide se restablece, en el cigoto. • En toda célula diploide, cada cromosoma tiene su pareja. Estos pares de cromosomas se conocen como pares homólogos. Los dos se asemejan en tamaño y forma y también en el tipo de información hereditaria que contienen. Uno de los cromosomas homólogos proviene del gameto de uno de los progenitores y su pareja, del gameto del otro progenitor. Después de la fecundación, ambos homólogos se encuentran presentes en el cigoto. • En la meiosis, la dotación cromosómica diploide, que contiene los dos homólogos de cada par, se reduce a una dotación haploide, que contiene solamente un homólogo de cada par. Así, la meiosis compensa los efectos de la fecundación.
  • 44. Meiosis I. Profase I Recombinación
  • 45. Meiosis I. Metafase I Parejas de cromosomas homólogos unidos a las fibras del huso
  • 47. Meiosis I. Telofase I Dos núcleos hijos con la mitad de cromosomas que la célula madre. Son haploides (n). Cada cromosoma está formado por dos cromátidas
  • 48. Meiosis II: Profase y Metafase II
  • 49. Meiosis II: Anafase y Telofase II Cuatro células hijas con la mitad de cromosomas que la célula madre. Son haploides (n). Cada cromosoma está formado por una cromátida
  • 50. • Importancia de mitosis y meiosis – Mitosis: • Unicelulares: Supone un mecanismo de reproducción asexual, que permite aumentar el número de individuos. • Pluricelulares: – Permite el crecimiento y desarrollo de los individuos. – Reposición y renovación de células y tejidos – Meiosis: • Imprescindible en organismos con reproducción sexual para mantener constante el número de cromosomas de la especie. • Incrementa la variabilidad de los organismos de una especie, gracias a la recombinación genética. Esta variabilidad contribuye a la evolución de la especie.