Célula procariotas y eucariotas

CARACTERÍSTICAS QUE DISTINGUEN
CÉLULAS PROCARIOTAS Y
EUCARIOTAS
Universidad Peruana Unión
Facultad de Medicina Humana
Biología Celular y Bioquímica I
Dr. Andrés Albitres Gamarra

INTRODUCCION:
LA CELULA:
 Descubrimiento de las células: Robert
Hooke (1665).
 Hooke llamó a los poros “células”
porque se asemejaban a las celdas
habitadas por los monjes de un
monasterio

LA CELULA:
Anton van Leeuwenhoek, fue el
primero en examinar una gota de
agua estancada bajo el microscopio y
para su asombro observó gran
cantidad de “animalículos” en el
campo del microscopio que iban y
venían ante sus ojos.
INTRODUCCION:

“TEORIA CELULAR (1839) “:
 Todos los organismos están compuestos de
una o más células.
 La célula es la unidad estructural de la vida.
1855, Rudolf Virchow formula el tercer postulado
de la teoría celular:
 Las células sólo pueden originarse por división
de una célula preexistente.
INTRODUCCION:

“TEORIA CELULAR ACTUAL “:
 La Célula es la mínima unidad de vida.
 La célula es la unidad morfológica y fisiológica del ser vivo.
 La propiedades de un ser vivo dependen de sus células.
 Las células se originan solamente de otra célula.
INTRODUCCION:

PROPIEDADES BASICA DE LAS CÉLULAS:
INTRODUCCION:
Las células, así como las plantas y
los animales, tienen vida. En
realidad, la vida es la propiedad
básica de las células y éstas son las
unidades más pequeñas que poseen
tal naturaleza

INTRODUCCION:
Las células son muy complejas y organizadas:
Las actividades celulares pueden ser
extremadamente precisas. Por ejemplo, la
replicación del DNA (ácido
desoxirribonucleico) se realiza con una tasa
de error inferior a un error por cada 10
millones de nucleótidos incorporados, y la
mayoría de tales errores se corrigen con
rapidez por un intrincado mecanismo de
reparación que reconoce el defecto.

INTRODUCCION:
Las células poseen un programa genético y los medios para
usarlo.
La estructura molecular de los genes permite, mediante cambios en la
información genética (mutaciones), que exista variación entre individuos, lo
cual forma la base de la evolución biológica.

INTRODUCCION:
Las células son capaces de reproducirse:
Las células se reproducen por
división, un proceso en el cual el
contenido de una célula “madre”
se distribuye dentro de dos células
“hijas”.

INTRODUCCION:
Las células obtienen y utilizan energía:
La energía luminosa se convierte por fotosíntesis en energía química, que se
almacena en forma de carbohidratos ricos en energía, como almidón y
sacarosa. Para la mayoría de las células animales, la energía llega a menudo
“preempacada” en forma de glucosa.

INTRODUCCION:
Las células llevan a cabo diferentes reacciones químicas
La células realizan transformaciones químicas diferentes, utilizan enzimas, moléculas
que incrementan la velocidad a la que ocurre una reacción química.

INTRODUCCION:
Las células se ocupan de numerosas actividades mecánicas:
Las células son sitios de mucha actividad.
Los materiales se transportan de un lugar a
otro, las estructuras se acoplan y
desacoplan con rapidez y, en muchos
casos, la célula entera se mueve por sí
misma de un punto a otro

INTRODUCCION:
Las células son capaces de reaccionar
a estímulos:
 Algunas células responden a estímulos de
manera obvia; por ejemplo, un protista
unicelular se mueve lejos de un objeto
que está en su camino.
 Las células eucariotas poseen receptores
para hormonas, factores de crecimiento,
materiales extracelulares, así como
sustancias localizadas en la superficie de
otras células.

INTRODUCCION:
Las células son capaces de autorregularse:
El mantenimiento de un estado complejo y
ordenado exige regulación constante.
La falla de una célula para corregir un error
cuando duplica su DNA puede crear una
mutación que la debilita, o una alteración en el
control de crecimiento celular, que puede
transformar a la célula en una célula cancerosa
con la capacidad para destruir a todo el
organismo

EVOLUCION DE LAS CÉLULAS : TEORIA ENDOSIMBIOTICA
INTRODUCCION:
First eukaryotic common
ancestor (FECA)
Last eukaryotic common
ancestor (LECA)

CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS:
• Existencia dos clases distintas de
células, sin intermediarios
conocidos, constituye la división de
evolución más fundamentales en la
biología;
• Células procariotas, de estructura
más simples: bacterias, mientras que
las células eucariotas tienen una
estructura más compleja e incluyen a
los protistas, hongos, plantas y
animales.

CARACTERISTICAS COMUNES :
 Membrana plasmática de estructura
similar.
 Información genética codificada en el
DNA mediante códigos genéticos
idénticos.
 Mecanismos similares para la
transcripción y traducción de la
información genética, incluidos ribosomas
semejantes.
 Rutas metabólicas compartidas (p. ej.,
glucólisis y ciclo de los ácidos
tricarboxílicos [TCA])

 Membrana plasmática de estructura
similar.
 Información genética codificada en el
DNA mediante códigos genéticos
idénticos.
 Mecanismos similares para la
transcripción y traducción de la
información genética, incluidos
ribosomas semejantes.
 Rutas metabólicas compartidas (p. ej.,
glucólisis y ciclo de los ácidos
tricarboxílicos [TCA])

 Aparato similar para la conservación de
la energía química en forma de ATP
(localizado en la membrana plasmática
de procariotas y en la membrana
mitocondrial de eucariotas).
 Mecanismos semejantes para la
fotosíntesis (entre cianobacterias y plantas
verdes).
 Mecanismos parecidos para sintetizar e
insertar las proteínas de membrana.
 Estructura similar (entre arqueobacterias y
eucariotas) de proteosomas (estructuras
para la digestión de proteínas).

 Aparato similar para la conservación de la
energía química en forma de ATP
(localizado en la membrana plasmática de
procariotas y en la membrana mitocondrial
de eucariotas).
 Mecanismos semejantes para la
fotosíntesis (entre cianobacterias y
plantas verdes).
 Mecanismos parecidos para sintetizar e
insertar las proteínas de membrana.
 Estructura similar (entre arqueobacterias y
eucariotas) de proteosomas (estructuras
para la digestión de proteínas).

 Mecanismos parecidos para sintetizar e insertar las proteínas de
membrana.

Bacterias.
Algas, Hongos, Protozoos,
Vegetales y Animales.
Eucariota Procariota
Principales Grupos
DIFERENCIAS

0.5 a 3 µm.
> 2 µm.
Tamaño Aprox.
DIFERENCIAS

Sin membrana nuclear.
Membrana nuclear clásica.
Núcleo
DIFERENCIAS

ADN único y circular. Genoma haploide.
Cadenas de ADN. Genoma diploide.
Cromosomas
DIFERENCIAS

Ausentes.
Presentes.
Mitocondrias
DIFERENCIAS

Ausente.
Presente.
Aparato de Golgi
DIFERENCIAS

Ausente.
Presente.
Reticulo Endoplamico
DIFERENCIAS

70S (50S + 30S).
80S (60S + 40S).
Ribosomas (coef. Sedim)
DIFERENCIAS

No contiene esteroles.
Contiene esteroles.
Membrana plasmática.
DIFERENCIAS

Estructura compleja formada por
proteínas, lípidos y peptidoglucanos.
Presente en los hongos; ausente
en los demás eucariotas.
Pared Celular.
DIFERENCIAS

Asexual (fisión binaria).
Sexual y asexual.
Reproducción
DIFERENCIAS

Flagelos simples, si existen.
Flagelos complejos, si existen.
Movimiento
DIFERENCIAS

A través de membrana citoplásmica.
Vía mitocondrial.
Respiración
DIFERENCIAS

Cápsula
Cápsulas rodean las paredes
celulares de muchos procariotas.
- Compuesto de proteínas o
polisacáridos.
Función:
Estructura:
- permiten a las bacterias se
unen a otras bacterias o a otro
sustrato como sus células.
- Protección del Sistema inmune
ESTRUCTURA:

Fimbria and Pili
Funciones:
- Permite que las bacterias se
unen a otras bacterias o a otro
sustrato como sus células.
- Pili sexual especializados son
utilizados durante la
conjugación.
ESTRUCTURA:

Motilidad de procariotas
Flagelo
- 50% de procariotas capaces de
movimiento direccional.
- Flagelos son más comunes, pero no
es el único medio de motilidad.
- No cubiertos por la membrana de
plasma como en eucariotas
- Aparato basal (proteínas motoras)
causa flagelos para girar, no látigo
como en eucariotas.
ESTRUCTURA:

Taxis
Taxis = Movimiento hacía o lejos de
un estímulo.
Quimiotaxis – Hacia (positivo) or fuera
de (negativo) un producto químico.
Fotototaxis – Hacia (positive) or fuera
de (negativo) la luz.
Bacteria exibiendo quimiotaxis positiva
ESTRUCTURA:
Motilidad de procariotas

Organización interna y Genómica - Membranas
Organización de la membrana como reminiscencias
de las mitocondrias y cloroplastos
ESTRUCTURA:

Único cromosoma circula en una region nucleoide más
plásmidos.
ESTRUCTURA:
Organización interna y Genómica - Membranas

CLASIFICACIÓN POR SU FLAGELO:

OBSERVACION BACTERIANA:
A través del microscopio:
 En forma directa (Examen en fresco).
 Tinciones Bacterianas (Tinción Gram).
TINCION GRAM
 Permite diferenciar y observar las bacterias
clasificándolo en dos grupos:
 GRAM (+): se tiñen de violeta por poseer
abundante peptidoglucano.
 GRAM (-): se tiñen de rojo por poseer poco
peptidoglucano.

OBSERVACION BACTERIANA:
Gram Positiva Gram Negativa
Bacteria Gram +
Bacteria Gram -

- Fisión Binaria: (asexual) every 1 a 3 horas (algunas solo 20 min)
- ENDOESPORAS
- Formado por ciertas bacterias cuando el ambiente es hostil
(carente de nutriente, etc…)
- Células altamente resistentes
- Bacteria replica el
cromosoma y rodea con una
pared resistente.
- Resto de la célula se
descompone.
- Mayoría de las endosporas
sobreviven a la ebullición y
pueden permanecer inactivas
durante 100 años.
REPRODUCCION Y ADAPTACION EN PROCARIOTAS:

Aerobias Obligadas (estrictas)
Aerobias o anaerobias Facultativas
Anaerobias Obligadas (estricta)
- Usa oxígeno para la resp cell. No puede estar sin ella.
- Usan O2 si está presente, cambia a fermentación
en ausencia de O2.
- Envenenado por O2
- Dos tipos:
1. Fermentación: bacteria que solo da fermentación.
2. Respiración Anaerobica: Utiliza substancias
distinto del O2 como aceptor de electrones final como
el nitrato (NO3-) y sulfato (SO42-)
METABOLISMO DE PROCARIOTAS RELACIONADAS AL O2
Acetobacter aceti
Clostridium Botulinum

Cooperación Colonial : Ciertas bacterias como la cyanobacterium Anabaena forman colonias. Cells
Photosynthetic son mezcladas con cells heterocisticas, el cual fijan nitrógeno solo desde el O2 producido
durante la fotosintesis. Inhibe las enzimas que fijan el nitrógeno.
COOPERACIÓN METABOLICA EN PROCARIOTAS:

COOPERACIÓN METABOLICA EN PROCARIOTAS:
Biofilms: revestimientos de superficie con bacterias. Anteriormente, la placa
dental, un biofilm que se forma sobre superficies dentarias.

Simbiosis:
Mutualismo (+/+)
Comensalismo (+/0)
Parasitismo (+/-)
Tres Formas:
Bacterias del intestine humano
Brillante debajo del ojo del pescado de la linterna es el
órgano que contiene bacterias bioluminescentes. La luz
se utiliza para atraer a los depredadores y compañeros.
Las bacterias obtienen nutrientes de los peces .
Relación entre organismos de diferentes especies. Contacto directo.
RELACIONES SIMBIÓTICAS PROCARIÓTICAS :

Exotoxinas
Proteins toxicas secretadas por bacterias patógenas
Enf.. Colera
- Diarrea que amenaza la vida
- Causada by Vibrio cholera
Exotoxina llama toxina del cólera (CTX) causa secrete Cl- de las células
intestinales al interior del intestine jalando agua por ósmosis.
PROCARIOTAS PATOGENOS:

Endotoxinas
-Lipopolisacáridos tóxicos (fosfolipidos
glicosilados) encontrados en la membrana
externa de bacterias Gram negativas.
- Se libera cuando la célula muere y la
membrana externa se descompone
Ex. Todos los miembros del género Salmonella
- Fiebre tifoidea (vía oral fecal)
- Intoxic. alimentaria (esp de pollo)
Typhoid bacillus
(Salmonella enterica)
PROCARIOTAS PATOGENOS:

- Convierta la leche en queso y yogur.
- E. coli en clonación de genes
- Agrobacterium tumefaciens para producir plantas transgénicas
- Bioremediación:
Uso de organismos para eliminar contaminantes del medio ambiente
PROCARIOTES EN INVESTIGACIÓN, TECNOLOGÍA

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