Generalidades de Biología
        Celular.

  Modulo #1 biología molecular celular




Facilitadora: URSULA Vargas cusatti
Evolución de la Célula



                         •Erupciones volcánicas,
                         relámpagos, lluvias torrenciales.
                         •Muy poca o ninguna cantidad de
                         oxigeno libre.
                         •No existía capa de ozono que
                         absorbiera la radiación del sol.
                         •Esto produjo molécula orgánicas
                         simples.
Estudio de la Célula



                microscopio




Robert Hook                     Anton Van Leewuenhoek
Teoría Celular


                 “Los cuerpos de las plantas y de los
                   animales están compuestos por
                  células y por productos celulares”


                       Postulado inicial de la teoría celular


           “Todas las células proceden de otras preexistente”

           Postulados de la Teoría celular
           1. Todos los seres vivos están formados por células y
              productos celulares.
           2. Las funciones de un ser vivo son el resultado de la
              interacción de las células.
           3.   toda célula solo puede tener origen en una célula
              progenitora.
           4. Toda célula tiene información hereditaria del
              organismo del cual forma parte, y esta información
              pasa de una célula madre a una hija.
Niveles de Complejidad Celular
Características de las Células



         Características              Características
          estructurales                funcionales
           Individualidad                 Nutrición
       Medio interno acuoso,     Crecimiento y multiplicación
       citoplasma (orgánulos
              celulares)
     Material genético(ADN) es         Diferenciación
        material hereditario
       Enzimas y Proteínas              Señalización
                                          Evolución
Forma y Tamaño celular




                         El tamaño varia va desde
                         12 micrómetros (milésimas
                         de milímetro) las mas
                         pequeñas, hasta mas 30
                         micrómetro    las     mas
                         grandes
Tipos de Células

Característica      Procariota           Eucariota
Tamaño de la     Pequeño 0.5-2.0         De 2 -200
   célula
Cuerpo nuclear    Sin membrana       Núcleo verdadero
                      nuclear        membrana nuclear.
                                          mitosis
    ADN          Molécula única no   Algunos o muchos
                  en cromosoma          cromosomas
  Organelos          Ninguno           Mitocondrias,
                                        cloroplastos,
                                       vacuolas , etc.
Pared celular     Relativamente      Gruesa o ausente
                     delgada
  ejemplos       Cianobacterias,          Animal
                   eubacterias,           Vegetal
                 arqueobacterias
Célula Animal y Vegetal

                             Célula animal            Célula vegetal

                          No tiene pared celular     Pared celular al
                            Por lo que puede          exterior de la
                           adoptar variedad de     membrana plasmática
                                 formas              que le da rigidez


                          No posee cloroplastos     Posee cloroplastos


                           Vacuolas pequeñas       Posee vacuolas muy
                               (protistas)              grandes

                            Sin gránulos de          posee granos de
                            almidón a veces              almidón
                                glucosa
Componentes de la Célula

            Estructura celular

              Membrana Núcleo                                  Citoplasma

Concepto      Estructura      Centro de control de la célula   Espacio que queda
              que limita                                       entre el núcleo y la
              exteriormente                                    membrana


Se divide                     Citoplasma fundamental o         Membrana nuclear:
   en                         hialoplasma: compuesto de        es doble y tiene
                              agua y otras sustancias          muchos poros
                              disueltas
                                                               Jugo nuclear:
                              Organelos citoplasmáticos:       parecido al
                              estructuras dispuestas en el     hialoplasma
                              hialoplasma que realizan
                              funciones diversas               Retículo nuclear:
                                                               red de finos
                                                               filamentos formados
                                                               por cromatina.
Organelos Citoplasmáticos

       Organelos                                    Definición
  Retículo endoplasmatico   Formado por cavidades aplanadas limitadas por membranas
                            replegadas que llevan por el exterior los ribosomas.
  Ribosomas                 Contiene enzimas que lleva a cabo la síntesis de proteínas

  Aparato de Golgi          Se parece al retículo endoplasmatico pero no tiene ribosomas.

  Mitocondria               Son como bastones compuestos por una membrana externa
                            lisa y otra interna replegada.
  Vacuola                   Cavidades limitadas por una membrana que almacenan
                            sustancias en el interior, las vacuolas de muchos organismos
                            contienen material alimenticio y productos de desperdicio. Las
                            células de las plantas con frecuencia tiene una sola vacuola.
  Microtúbulos              Estructura hueca y larga y delgada, están compuestas de
                            proteínas y sirven de sostén a la célula.
  Microfilamentos           Pueden causar que el citoplasma se mueva dentro de la
                            célula.
  Centriolos                Localizados justo fuera de núcleo en alguna células animales,
                            no se encuentran en células de plantas, cuando están
                            presentes funcionan en la reproducción celular.
  Cloroplastos              Solo existen en células de plantas verdes; se componen de
                            una membrana lisa externa y otra interna replegada.
Membranas Plasmáticas y
                            Citoplasmáticas

a. Estructuras y Funciones de la Membranas

                    Estructura                                        Funciones
     Constituida en su mayor parte por fosfolípido    Delimita la célula
     y proteínas.
     Las macromoléculas le dan a la membrana          Protege a la célula de su medio ambiente
     funcionabilidad debido a que ellos pueden
     ser representadas por enzimas, proteínas
     receptoras y proteínas de reconocimiento.
     La distribución de la proteínas, carbohidratos    Participa en el mecanismo de comunicación
     y lípidos es diferente entre las dos caras de    celular por medio de proteínas receptoras
     la membrana celular a esto se le denomina        que se fijan en la superficie.
     asimetría de la membrana.
     Las membranas son estructuras dinámicas,         Participa en el mecanismo de
     esto quiere decir que la estructura de la        reconocimiento celular.
     membrana no es rígida, sino que ella puede
     cambiar de acuerdo a las condiciones del
     medio.
                                                      Participa en el mecanismo de transferencia y
                                                      almacenamiento de energía.
b. Funciones de Permeabilidad y Transporte




Permeabilidad de la Membrana: se dice
que una membrana es permeable si
permite el paso de cualquier sustancia e
impermeable si no deja pasar ninguna.        Todas las membranas que
Cuando deja pasar ciertas sustancias pero     rodean células, núcleos,
                                               vacuolas y estructuras
otras no se dice que posee permeabilidad
                                                subcelulares poseen
diferencial.                                 permeabilidad diferencial
La permeabilidad es un propiedad de la
membrana no de la sustancia de difusión.
Factores que      de una sustancia a través
afectan el paso   de la membrana celular

Tamaño de la      Las moléculas grandes no
molécula          pueden pasar con facilidad
                  la membrana (la glucosa)


Solubilidad de    Moléculas solubles en
la membrana       grasa (liposolubles) pasan
                  con facilidad y las solubles
                  en agua(hidrosolubles), lo
                  hacen con dificultad.



Cargas de la      Las moléculas con cargas o
molécula          iones pasan con dificultad
                  la membrana,
                  principalmente las de carga
                  positiva, esto por que la
                  membrana tiene carga
                  positiva.
Tipos de transporte:

el transporte de la membrana de
acuerdo a la energía involucrada
en su movimiento es do dos tipos,
pasivos y activos.



                        Transporte pasivo
     •La moléculas se muevan siguiendo el gradiente de
     concentración, del área de mayor concentración hacia el de
     menor concentración de las moléculas.

     •Debido a esto las moléculas se mueven usando energía
     cinética y no energía química (ATP).
Difusión: movimiento de un área de
 mayor a una de menor concentración




                   Tipos de Difusión
Simple: mecanismo de transporte pasivo, sin consumo de
energía celular. A favor del gradiente de concentración.
Involucra a moléculas e iones. Las sustancias liposolubles
pueden atravesar fácilmente las membranas hasta que el
soluto se equilibre a ambos lados de la bicapa. Las
moléculas hidrofóbicas, moléculas polares de pequeño
tamaño pero no cargadas se difunden mas rápidamente.


Facilitada: Algunas moléculas son demasiado grandes
como para difundir a través de los canales de la membrana
y demasiado insolubles en lípidos como para poder difundir
a través de la capa de fosfolípidos. Tal es el caso de la
glucosa y algunos otros monosacáridos. Esta sustancias,
pueden sin embargo cruzar la membrana plasmática
mediante el proceso de difusión facilitada, con la ayuda de
una proteína transportadora.
Osmosis:
  El movimiento de agua a través de una
  membrana selectivamente permeable.
  De un área de mayor concentración de
  agua(con menor concentración de
  soluto), a otra de menor concentración
  de agua(con mayor concentración de
  soluto)




De acuerdo a la concentración del medio que baña
la célula esta puede ser:
Solución Isotónica: si la concentración de soluto son
iguales de ambos lados de la membrana .                         Osmosis difusión
Solución Hipotónica: cuando la célula contiene una mayor        de moléculas de
concentración de solutos mayor que su ambiente externo. Y           solventes
como consecuencia el agua entra en la célula causando que      Diálisis difusión de
se expanda (turgencia Vegetal, hemolisis animal ).             moléculas de soluto

Solución Hipertónica: cuando concentración de solutos es
mayor fuera de la célula, como consecuencia la célula pierde
agua y se encoge(plasmolisis vegetal, crenación animal).
Transporte Activo: mecanismo celular
por medio del cual algunas moléculas
atraviesan la membrana celular contra
del gradiente de concentración es
decir de una zona de baja
concentración    a   otra   de    alta
concentración, por consiguiente gasto
de energía. (de menor a mayor
concentración). Ejem: bomba de
sodio potasio.
Bomba de sodio-potasio: son impulsadas por ATP,
es una proteína de membrana fundamental en la
fisiología de la células que se encuentra en todas las
membranas celulares.
Su función es el transporte de los iones inorgánicos,
mas importantes(sodio-potasio), en el medio
extracelular y el citoplasma.
Transportadores: movilizan diversos iones y moléculas a
través de la membranas celulares. Se han identificado tres
tipos de transportadores, uniportadores, simportadores y
antiportadores.


                                          Uniportadores: transportan
                                          un solo tipo de moléculas a
                                          favor de gradientes de
                                          concentración.

                                          Simportadores: transportan las
                                          dos moléculas en el mismo
                                          sentido.

                                          Antiportadores: transportan las
                                          dos moléculas en sentidos
                                          distintos.
Canales Iónicos: son proteínas transmembranas que contienen poros
acuosos que cuando abren permiten el paso selectivo de iones
específicos a través de la membrana celular.
En los mamíferos, los canales iónicos determinan importantes proceso
como, excitación del nervio y del musculo, la secreción de hormonas, etc.




  Transporte        de agua (Aquaporinas): es una proteína
  transmembranas encargada de transportar agua a través de los
  compartimientos celulares. Regulan el paso del agua a través de la
  membrana. Familia de proteína muy diversa presente en todos los
  seres vivos.(riñones y eritrocitos)
Citoesqueleto y Motilidad Celular


Citoesqueleto: Capacidad de las células de adoptar
una gran variedad de formas y llevar a cabo
movimientos direccionales y coordinados depende
de un a red muy compleja de filamentos proteicos
que se extienden a través del citoplasma.
Las células eucariotas tiene tres tipos de filamentos
intermedios:    microtúbulos,       microfilamentos,
filamentos intermedios.
Filamentos Intermedios: filamentos de proteínas fibrosas, son los
componentes del citoesqueleto mas estables dando soporte a los
orgánulos.
Su función principal es la organización de la estructura tridimensional
interne de la célula.

 Se clasifican de acuerdo a la proteína que los componen
 algunos de los más comunes son:

        Queratinas          Forman parte de todas las células epiteliales se
                            encuentran en el citoplasma próximas al núcleo
        Vimentina           Presentes en las células mesenquimatosas, se
                            encuentran alrededor del núcleo.
        Desmina             Forma parte de las células musculares lisas,
                            cardiacas y esqueléticas.
        Neurofilamento      En neuronas del sistema nerviosos y periférico. Le
                            dan soporte y participan en el transporte celular.
        Láminas nucleares   Le dan rigidez al núcleo celular.

        Nestina             Presente en neuronas embrionarias y células
                            musculares.
        Láminas             Son las únicas que se encuentran dentro del núcleo.
                            participan en la formación de la membrana nuclear en
                            la mitosis.
Microtúbulos: estructuras tubulares huecas que se originan en
los centros organizadores de microtúbulos y se extienden a lo
largo de todo citoplasma.


        Existen diferentes tipos de microtúbulos
Lábiles: tiene funciones dinámicas. Constituyen vías de
transporte citoplasmático. Mantienen en posición el aparato
de Golgi y el retículo endoplasmatico celular.

Estables: se encuentran siempre presentes en las células
(centriolos, cilios y flagelos.




  Microfilamentos: son fibras delgadas, formadas por la
  proteína actina. La actina en una proteína con funciones
  contráctiles, es la proteína celular mas abundante. La
  asociación de estos microfilamentos de actina con la proteína
  miosina es la responsable de la contracción muscular.

Biologia Celular generalidades

  • 1.
    Generalidades de Biología Celular. Modulo #1 biología molecular celular Facilitadora: URSULA Vargas cusatti
  • 2.
    Evolución de laCélula •Erupciones volcánicas, relámpagos, lluvias torrenciales. •Muy poca o ninguna cantidad de oxigeno libre. •No existía capa de ozono que absorbiera la radiación del sol. •Esto produjo molécula orgánicas simples.
  • 3.
    Estudio de laCélula microscopio Robert Hook Anton Van Leewuenhoek
  • 4.
    Teoría Celular “Los cuerpos de las plantas y de los animales están compuestos por células y por productos celulares” Postulado inicial de la teoría celular “Todas las células proceden de otras preexistente” Postulados de la Teoría celular 1. Todos los seres vivos están formados por células y productos celulares. 2. Las funciones de un ser vivo son el resultado de la interacción de las células. 3. toda célula solo puede tener origen en una célula progenitora. 4. Toda célula tiene información hereditaria del organismo del cual forma parte, y esta información pasa de una célula madre a una hija.
  • 5.
  • 6.
    Características de lasCélulas Características Características estructurales funcionales Individualidad Nutrición Medio interno acuoso, Crecimiento y multiplicación citoplasma (orgánulos celulares) Material genético(ADN) es Diferenciación material hereditario Enzimas y Proteínas Señalización Evolución
  • 7.
    Forma y Tamañocelular El tamaño varia va desde 12 micrómetros (milésimas de milímetro) las mas pequeñas, hasta mas 30 micrómetro las mas grandes
  • 8.
    Tipos de Células Característica Procariota Eucariota Tamaño de la Pequeño 0.5-2.0 De 2 -200 célula Cuerpo nuclear Sin membrana Núcleo verdadero nuclear membrana nuclear. mitosis ADN Molécula única no Algunos o muchos en cromosoma cromosomas Organelos Ninguno Mitocondrias, cloroplastos, vacuolas , etc. Pared celular Relativamente Gruesa o ausente delgada ejemplos Cianobacterias, Animal eubacterias, Vegetal arqueobacterias
  • 9.
    Célula Animal yVegetal Célula animal Célula vegetal No tiene pared celular Pared celular al Por lo que puede exterior de la adoptar variedad de membrana plasmática formas que le da rigidez No posee cloroplastos Posee cloroplastos Vacuolas pequeñas Posee vacuolas muy (protistas) grandes Sin gránulos de posee granos de almidón a veces almidón glucosa
  • 10.
    Componentes de laCélula Estructura celular Membrana Núcleo Citoplasma Concepto Estructura Centro de control de la célula Espacio que queda que limita entre el núcleo y la exteriormente membrana Se divide Citoplasma fundamental o Membrana nuclear: en hialoplasma: compuesto de es doble y tiene agua y otras sustancias muchos poros disueltas Jugo nuclear: Organelos citoplasmáticos: parecido al estructuras dispuestas en el hialoplasma hialoplasma que realizan funciones diversas Retículo nuclear: red de finos filamentos formados por cromatina.
  • 11.
    Organelos Citoplasmáticos Organelos Definición Retículo endoplasmatico Formado por cavidades aplanadas limitadas por membranas replegadas que llevan por el exterior los ribosomas. Ribosomas Contiene enzimas que lleva a cabo la síntesis de proteínas Aparato de Golgi Se parece al retículo endoplasmatico pero no tiene ribosomas. Mitocondria Son como bastones compuestos por una membrana externa lisa y otra interna replegada. Vacuola Cavidades limitadas por una membrana que almacenan sustancias en el interior, las vacuolas de muchos organismos contienen material alimenticio y productos de desperdicio. Las células de las plantas con frecuencia tiene una sola vacuola. Microtúbulos Estructura hueca y larga y delgada, están compuestas de proteínas y sirven de sostén a la célula. Microfilamentos Pueden causar que el citoplasma se mueva dentro de la célula. Centriolos Localizados justo fuera de núcleo en alguna células animales, no se encuentran en células de plantas, cuando están presentes funcionan en la reproducción celular. Cloroplastos Solo existen en células de plantas verdes; se componen de una membrana lisa externa y otra interna replegada.
  • 12.
    Membranas Plasmáticas y Citoplasmáticas a. Estructuras y Funciones de la Membranas Estructura Funciones Constituida en su mayor parte por fosfolípido Delimita la célula y proteínas. Las macromoléculas le dan a la membrana Protege a la célula de su medio ambiente funcionabilidad debido a que ellos pueden ser representadas por enzimas, proteínas receptoras y proteínas de reconocimiento. La distribución de la proteínas, carbohidratos Participa en el mecanismo de comunicación y lípidos es diferente entre las dos caras de celular por medio de proteínas receptoras la membrana celular a esto se le denomina que se fijan en la superficie. asimetría de la membrana. Las membranas son estructuras dinámicas, Participa en el mecanismo de esto quiere decir que la estructura de la reconocimiento celular. membrana no es rígida, sino que ella puede cambiar de acuerdo a las condiciones del medio. Participa en el mecanismo de transferencia y almacenamiento de energía.
  • 13.
    b. Funciones dePermeabilidad y Transporte Permeabilidad de la Membrana: se dice que una membrana es permeable si permite el paso de cualquier sustancia e impermeable si no deja pasar ninguna. Todas las membranas que Cuando deja pasar ciertas sustancias pero rodean células, núcleos, vacuolas y estructuras otras no se dice que posee permeabilidad subcelulares poseen diferencial. permeabilidad diferencial La permeabilidad es un propiedad de la membrana no de la sustancia de difusión.
  • 14.
    Factores que de una sustancia a través afectan el paso de la membrana celular Tamaño de la Las moléculas grandes no molécula pueden pasar con facilidad la membrana (la glucosa) Solubilidad de Moléculas solubles en la membrana grasa (liposolubles) pasan con facilidad y las solubles en agua(hidrosolubles), lo hacen con dificultad. Cargas de la Las moléculas con cargas o molécula iones pasan con dificultad la membrana, principalmente las de carga positiva, esto por que la membrana tiene carga positiva.
  • 15.
    Tipos de transporte: eltransporte de la membrana de acuerdo a la energía involucrada en su movimiento es do dos tipos, pasivos y activos. Transporte pasivo •La moléculas se muevan siguiendo el gradiente de concentración, del área de mayor concentración hacia el de menor concentración de las moléculas. •Debido a esto las moléculas se mueven usando energía cinética y no energía química (ATP).
  • 16.
    Difusión: movimiento deun área de mayor a una de menor concentración Tipos de Difusión Simple: mecanismo de transporte pasivo, sin consumo de energía celular. A favor del gradiente de concentración. Involucra a moléculas e iones. Las sustancias liposolubles pueden atravesar fácilmente las membranas hasta que el soluto se equilibre a ambos lados de la bicapa. Las moléculas hidrofóbicas, moléculas polares de pequeño tamaño pero no cargadas se difunden mas rápidamente. Facilitada: Algunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la membrana y demasiado insolubles en lípidos como para poder difundir a través de la capa de fosfolípidos. Tal es el caso de la glucosa y algunos otros monosacáridos. Esta sustancias, pueden sin embargo cruzar la membrana plasmática mediante el proceso de difusión facilitada, con la ayuda de una proteína transportadora.
  • 17.
    Osmosis: Elmovimiento de agua a través de una membrana selectivamente permeable. De un área de mayor concentración de agua(con menor concentración de soluto), a otra de menor concentración de agua(con mayor concentración de soluto) De acuerdo a la concentración del medio que baña la célula esta puede ser: Solución Isotónica: si la concentración de soluto son iguales de ambos lados de la membrana . Osmosis difusión Solución Hipotónica: cuando la célula contiene una mayor de moléculas de concentración de solutos mayor que su ambiente externo. Y solventes como consecuencia el agua entra en la célula causando que Diálisis difusión de se expanda (turgencia Vegetal, hemolisis animal ). moléculas de soluto Solución Hipertónica: cuando concentración de solutos es mayor fuera de la célula, como consecuencia la célula pierde agua y se encoge(plasmolisis vegetal, crenación animal).
  • 18.
    Transporte Activo: mecanismocelular por medio del cual algunas moléculas atraviesan la membrana celular contra del gradiente de concentración es decir de una zona de baja concentración a otra de alta concentración, por consiguiente gasto de energía. (de menor a mayor concentración). Ejem: bomba de sodio potasio.
  • 19.
    Bomba de sodio-potasio:son impulsadas por ATP, es una proteína de membrana fundamental en la fisiología de la células que se encuentra en todas las membranas celulares. Su función es el transporte de los iones inorgánicos, mas importantes(sodio-potasio), en el medio extracelular y el citoplasma.
  • 20.
    Transportadores: movilizan diversosiones y moléculas a través de la membranas celulares. Se han identificado tres tipos de transportadores, uniportadores, simportadores y antiportadores. Uniportadores: transportan un solo tipo de moléculas a favor de gradientes de concentración. Simportadores: transportan las dos moléculas en el mismo sentido. Antiportadores: transportan las dos moléculas en sentidos distintos.
  • 21.
    Canales Iónicos: sonproteínas transmembranas que contienen poros acuosos que cuando abren permiten el paso selectivo de iones específicos a través de la membrana celular. En los mamíferos, los canales iónicos determinan importantes proceso como, excitación del nervio y del musculo, la secreción de hormonas, etc. Transporte de agua (Aquaporinas): es una proteína transmembranas encargada de transportar agua a través de los compartimientos celulares. Regulan el paso del agua a través de la membrana. Familia de proteína muy diversa presente en todos los seres vivos.(riñones y eritrocitos)
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    Citoesqueleto y MotilidadCelular Citoesqueleto: Capacidad de las células de adoptar una gran variedad de formas y llevar a cabo movimientos direccionales y coordinados depende de un a red muy compleja de filamentos proteicos que se extienden a través del citoplasma. Las células eucariotas tiene tres tipos de filamentos intermedios: microtúbulos, microfilamentos, filamentos intermedios.
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    Filamentos Intermedios: filamentosde proteínas fibrosas, son los componentes del citoesqueleto mas estables dando soporte a los orgánulos. Su función principal es la organización de la estructura tridimensional interne de la célula. Se clasifican de acuerdo a la proteína que los componen algunos de los más comunes son: Queratinas Forman parte de todas las células epiteliales se encuentran en el citoplasma próximas al núcleo Vimentina Presentes en las células mesenquimatosas, se encuentran alrededor del núcleo. Desmina Forma parte de las células musculares lisas, cardiacas y esqueléticas. Neurofilamento En neuronas del sistema nerviosos y periférico. Le dan soporte y participan en el transporte celular. Láminas nucleares Le dan rigidez al núcleo celular. Nestina Presente en neuronas embrionarias y células musculares. Láminas Son las únicas que se encuentran dentro del núcleo. participan en la formación de la membrana nuclear en la mitosis.
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    Microtúbulos: estructuras tubulareshuecas que se originan en los centros organizadores de microtúbulos y se extienden a lo largo de todo citoplasma. Existen diferentes tipos de microtúbulos Lábiles: tiene funciones dinámicas. Constituyen vías de transporte citoplasmático. Mantienen en posición el aparato de Golgi y el retículo endoplasmatico celular. Estables: se encuentran siempre presentes en las células (centriolos, cilios y flagelos. Microfilamentos: son fibras delgadas, formadas por la proteína actina. La actina en una proteína con funciones contráctiles, es la proteína celular mas abundante. La asociación de estos microfilamentos de actina con la proteína miosina es la responsable de la contracción muscular.