presentación de biología

1. TEMA 1
LA CÉLULA Y EL CICLO CELULAR

3. ¿Qué elementos químicos son propios de los seres
vivos?
• En los seres vivos se encuentran unos 20 elementos. Los más
importantes son: C, H, O y N, o bioelementos
• Se combinan para formar:
• .- Sustancias inorgánicas: agua y sales minerales
• .- Sustancias orgánicas: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos

4. 1.- La célula
La célula es la unidad
estructural,
fisionómica,
anatómica y genética
de todos los seres
vivos, que presenta
capacidad para llevar
a cabo las funciones
vitales

5. 1.- La célula
• 1.1.- Teoría celular:
• 1.- Todos los seres vivos están formados
por una o más células (unidad estructural )
• 2.- La célula realiza todas las funciones
vitales características de los seres vivos
(unidad fisiológica )
• 3.- La célula contiene el material genético
(unidad genética), que controla su
funcionamiento
• 4.- Todas las células proceden por división
de otras preexistentes
A 4, pag 9: ¿a qué se refiere la expresión “determinación
cromosómica del sexo” de Stevens?

6. 1.- La célula
Y los virus?

7. 1.- La célula
• 1.2.- Tipos celulares
• A.- Procariotas (bacterias y arqueas):
• Muy pequeñas (0,1-5 micras o μm)
• Material genético LIBRE EN EL CITOPLASMA (nucleoide) organizado en un único
cromosoma cerrado circular
• Tienen membrana plasmática y una pared celular característica (diferente a la
vegetal)
• Los ribosomas son los únicos orgánulos, son más pequeños y están libres en el
citoplasma.
• Presentan invaginaciones en el citoplasma similares a las mitocondrias
• Grupos de procariotas (Reino Moneras):
• Bacterias: ubicuas, en casi todos los medios. Pueden ser autótrofas o heterótrofas. Se
clasifican en cocos, bacilos, vibrios y espirilos
• Arqueobacterias: bacterias muy primitivas, extremófilas (altas temperaturas, nivel salino,
fuentes sulfurosas, etc..)
• Cianobacterias: estromatolitos. Fotosintéticos y productores de oxígeno. Cambiaron la
composición de la atmósfera

10. 1.- La célula
• 1.2.- Tipos celulares
• A.- Procariotas (bacterias y arqueas):
• .- Membrana plasmática: controla el intercambio de sustancias
• .- Pared bacteriana: protección y forma
• .- Nucleoide: donde se localiza el cromosoma circular de ADN
• .- Citoplasma: medio gelatinoso que sujeta las estructuras
• .- Ribosomas: síntesis de proteínas
• .- Cápsula: resistencia, característica de bacterias patógenas
• .- Flagelos: largos y poco numerosos, para el desplazamiento
• .- Cilios: cortos y numerosos, permite la adherencia
• .- Plásmido: pequeños fragmentos de ADN circular extracromosómico

11. 1.- La célula
• B.- Eucariotas: célula característica de los Reinos Protoctista, Fungi,
Plantae y Animalia
• .- El material genético está contenido en un núcleo rodeado de membrana, lo
que proporciona mayor estabilidad.
• .- Presentan orgánulos en su citoplasma que realizan funciones específicas.
Cada uno desarrolla su tarea de forma óptima. Se clasifican en:
• Sin membrana: ribosomas, centrosoma
• Membranosos: lisosomas, RE, AG, vacuolas, mitocondrias y cloroplastos
• .- Aparece un citoesqueleto celular (red de filamentos de proteínas que
permite el mantenimiento de la forma de la célula, la organización interna de
los orgánulos y los movimientos celulares)

12. • Aparición de la célula eucariota: la célula eucariota se origina mediante
una simbiosis entre una célula procariota con bacterias anaerobias que
terminaron siendo las mitocondrias. El proceso se repitió una segunda vez
con bacterias fotosintéticas dando lugar a los cloroplastos del reino vegetal
(TEORIA ENDOSIMBIÓTICA DE MARGULIS)

13. 1.- La célula
• La célula eucariota presenta una membrana celular que encierra un
citoplasma con un citoesqueleto y diversos orgánulos donde se
realizan las funciones necesarias para la vida celular.
• Dos tipos de células eucariotas:
• .- Célula animal: presentan centrómeros, vacuolas pequeñas y pueden
presentar cilios y flagelos (no tienen pared celular ni cloroplastos)
• .- Célula vegetal: presentan pared celular de celulosa, una vacuola de gran
tamaño cloroplastos (no centriolos ni cilios ni flagelos)

15. 1.- La célula
• Orgánulos:
• No membranosos:
• .- Ribosomas
• Membranosos:
• .- Retículo endoplasmático
• .- Aparato de Golgi
• .- Vacuolas
• .- Lisosomas
• Orgánulos membranosos energéticos:
• .- Mitocondrias
• .- Cloroplastos
• Otros:
• .- Pared celular
• .- Citoesqueleto
• .- Centrosoma
• .- Cilios y flagelos

16. 1.- La célula
• La membrana plasmática:
• Estructura trilaminar, con dos bandas electrodensas
separadas por una central electroclara (microscopio
electrónico).
• Esta organización es común en todas las membranas
(celular y orgánulos celulares) por lo que se llama
unidad de membrana.
• Corresponde a una bicapa lipídica asimétrica con
proteínas embebidas en la que los fosfolípidos
presentan los grupos hidrófobos en el centro (ácidos
grasos) y los hidrófilos hacia el exterior (cabezas
polares) formando la matriz de la membrana.
• En la cara externa aparece el glucocálix formada por
cadenas glucídicas que confieren a la membrana un
aspecto afieltrado

17. La estructura de la membrana es
asimétrica:
La composición de lípidos y
proteínas es diferente en ambas
caras.
El glicocálix se encuentra en la
parte externa.
Su función es de reconocimiento
e interacción celular (receptores
de membrana):
Ej.: entre un virus y la célula que
infecta
Ej.: reconocimiento y adhesión
entre células del mismo tejido.
Ej.: entre espermatozoides y el
óvulo en fecundación

18. Modelo de mosaico fluido https://youtu.be/9
SHbEaw4Z8s

19. 1.- La célula
• Citoplasma: compuesto por una sustancia gelatinosa o citosol (agua y
proteínas) donde tienen lugar las reacciones metabólicas y se
encuentran los orgánulos
• Citoesqueleto: red de fibrillas de proteína que proporciona un
esqueleto interno y dirige los movimientos de los orgánulos
"The Inner Life of the Cell“
https://youtu.be/2YCgro6BV8U

20. 1.- La célula
• Retículo endoplásmico:
estructura compleja de
túbulos y vesículas aplanados
comunicados entre sí. En
función de la presencia o
ausencia de ribosomas en su
pared se distingue:
• RE liso: sin ribosomas. Realiza
la síntesis de lípidos
• RE rugoso: con ribosomas. Su
función es la síntesis de
proteínas

21. 1.- La célula
• Aparato de Golgi: agrupación
de vesículas y sacos
aplanados separados entre sí.
Unido al RE, toma sustancias
de él, las modifica según las
necesidades de la célula y las
introduce en vesículas para
su secreción

22. 1.- La célula
• Ribosomas: no tienen membrana. Son glomérulos de ARN y proteínas
que sirven para la replicación del ADN y la síntesis de proteínas. Se
encuentran libres en el citoplasma o unidos al RER o a la membrana
nuclear

23. 1.- La célula
• Vacuolas: vesículas de membrana
simple que acumulan sustancias
muy variadas (la célula vegetal
tiene una vacuola muy grande)
• Lisosomas: vesículas muy
pequeñas que contienen
proteínas (enzimas) que rompen
grandes moléculas, participando
en la digestión de todo tipo de
sustancias

24. 1.- La célula
• Orgánulos membranosos energéticos:
Proporcionan la energía que la célula
necesita y poseen su propio material
genético
• Mitocondrias: En todas las células
eucariotas. Tamaño similar a una
bacteria. Forma de bacilo. Presentan dos
membranas
• La externa es una membrana convencional
simple y lisa
• La interna presenta repliegues (crestas
mitocondriales) donde se realiza la
respiración celular (sintetizan ATP a partir de
glucosa)

25. 1.- La célula
• Orgánulos membranosos energéticos:
Proporcionan la energía que la célula
necesita y poseen su propio material
genético
• Cloroplastos: forma elipsoidal, con
doble membrana, ADN y ribosomas.
Presentes únicamente en los
organismos fotosintéticos
• Membrana externa convencional lisa
• En el interior se encuentran sáculos
membranosos llamadas tilacoides
agrupados en columnas unidas unas a
otras. En sus membranas se encuentra la
clorofila que le da el color verde
(fotosíntesis)

26. 1.- La célula
• Pared celular: Cubierta rígida que rodea la membrana celular en las
células vegetales, dando rigidez a la planta

27. 1.- La célula
• Otros
• Centrosoma: formada por dos
estructuras cilíndricas y huecas,
dispuestas perpendicularmente
llamadas centriolos. Está
implicado en la síntesis de los
filamentos del citoesqueleto y
en la síntesis de los microtúbulos
que desplazan a los cromosomas
en la división celular

28. 1.- La célula
• Otros
• Cilios y flagelos: Los cilios (cortos y numerosos) y los flagelos (largos y
poco numerosos) se forman a partir del centrosoma. Son apéndices
externos móviles formados por túbulos de proteínas
https://youtu.be/V1644oLsfas

29. 1.- La célula
• El núcleo es donde se incluye el material genético
por lo que es el centro del control celular
• Normalmente es único, esférico y central aunque
hay células polinucleadas
• Estructura nuclear:
• La envoltura o membrana nuclear es doble y tiene
ribosomas adosadas en la cara exterior y poros
nucleares por donde pasan diferentes biomoléculas
hacia y desde el citoplasma. Dentro se encuentra:
• .- El nucleoplasma o medio acuoso interno
• .- El nucléolo: formado por ARN y proteínas, solo en
las células que no están en división. Su función es la
formación de los ribosomas
• .- La cromatina: fibras del ADN unidas a proteínas.
Cuando de condensan forman los cromosomas

30. 1.- La célula
• El ADN:
• .- El ácido desoxirribonucleico contiene las
instrucciones genéticas usadas en el desarrollo y funcionamiento de
todos los organismos vivos y de la transmisión hereditaria. Los
segmentos de ADN que llevan esta información genética son
llamados genes
• .- Aparece unido a histonas, proteínas que fijan la estructura de la
molécula
• .- Cada molécula de ADN (cada cromosoma) está formada por una doble
hélice de nucleótidos que se enrolla alrededor de las histonas (estructura
en collar de perlas). En estado de interfase, los cromosomas así
estructurados forman la cromatina
• .- En estado de división celular, la cromatina se enrolla sobre si misma
hasta formar los cromosomas que son resultado del máximo grado de
condensación cromosómica en la metafase de la mitosis

31. CROMATINA: está formado por grandes moléculas de ADN unido a proteínas (HISTONAS) que se tiñen de azul
con los tintes de microscopía óptica. Cuando se condensa forman filamentos mucho más cortos y gruesos que
pueden observarse al microscopio o cromosomas. Cada cromosoma es UNA ÚNICA MOLÉCULA LINEAL DE ADN

32. 1.- La célula
• Los cromosomas contienen el ADN. Un
cromosoma metafásico (completamente
espiralizado y con dos cromátidas) tiene la
siguiente estructura:
• .- Cromátida: cada mitad simétrica
• .- Brazo: segmento de cada cromátida
diferenciada por el centrómero
• .- Centrómero: unión de las cromátidas
hermanas
• .- Cinetocoro: lugar del centrómero donde se
unen las microtúbulos del huso acromático
• .- Telómero: extremos de las cromátidas

33. 1.- La célula
• Tipos de cromosomas metafásicos en función de la posición del
centrómero:

34. 1.- La célula
• Cariotipo humano:
• El cariotipo es el conjunto de
cromosomas de una célula, Se
distinguen
• .- Cromosomas somáticos o autosomas:
no determinan el sexo del individuo
• .- Cromosomas sexuales o
heterocromosomas: determinan el sexo
de un individuo y son muy diferentes
entre sí (X e Y)
• En el cariotipo se ordenan los
cromosomas de mayor a menor
tamaño

35. 1.- La célula
• Número de cromosomas:
• El número de cromosomas de cada especie n es constante (46 en humanos)
• En animales y plantas solamente los gametos tienen n número de cromosomas
(son haploides), mientras que el resto de las células o células somáticas son 2n
(son diploides), es decir, tenemos 23 pares de cromosomas homólogos (un
homologo procede del padre y otro de la madre)

36. 2.- El ciclo celular
• El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que conducen
al crecimiento de la célula y la división en dos células hijas.
• Se inicia en el instante en que aparece una nueva célula, descendiente de
otra que se divide, y termina en el momento en que dicha célula, por
división subsiguiente, origina dos nuevas células hijas.
• La duración del ciclo celular es variable (epitelio intestinal: 8h, neuronas y
fibra muscular: nunca)
• La célula puede encontrarse en dos estados:
• .- Interfase: estado de no división en el que la célula realiza sus funciones específicas
y, si está destinada a avanzar a la división celular, comienza por realizar la duplicación
de su ADN.
• .- Fase M: Estado de división

38. 2.- El ciclo celular
• 2.1.- Interfase:
• Periodo comprendido entre dos mitosis en el que la célula realiza sus funciones y
se prepara para la división celular. Tres etapas:
• .- G1 (growth 1): crecimiento celular con síntesis de ARN y proteínas. La célula aumenta su
tamaño. Diferenciación celular.
• .- Fase S (synthesis): se produce la duplicación del ADN y cada cromosoma pasa de una a dos
cromátidas. Se duplican los centriolos
• .- G2 (growth 2): preparación para la división, las dos cromátidas de cada cromosoma se
espiralizan para formar los cromosomas (el ADN está duplicado)
APOPTOSIS:
MUERTE
CELULAR
PROGRAMADA

39. 2.- El ciclo celular
• 2.2.- Fase M:
• Corresponde a la fase de
división celular en la que una
célula progenitora se divide en
dos células hijas.
• La división celular consta de dos
procesos:
• .- Cariocinesis: división del
núcleo. Puede ser por MITOSIS o
por MEIOSIS
• .- Citocinesis: división del
citoplasma
G0: algunas células no continúan y
se quedan indefinidamente en
esta fase

40. 2.- El ciclo celular
• MITOSIS:
• Ocurre en las células somáticas
• Consiste en el reparto del equitativo del
material genético entre las dos células
hijas: cada cromosoma con dos cromátidas
se divide en dos cromosomas con una
cromátida, de manera que las células hijas
reciben la misma cantidad de ADN
• Se divide en cuatro etapas: profase,
metafase, anafase y telofase

41. 2.- El ciclo celular
• 1.- PROFASE
• .- Desaparece el nucléolo
• .- Las dos fibras de cromatina se
espiralizan: los cromosomas se
hacen visibles
• .- Aparece el huso acromático
entre los dos polos de la célula,
generado por los centriolos
• .- Desaparece la membrana nuclear
y los cromosomas quedan libres en
el citoplasma

42. 2.- El ciclo celular
• 2.- METAFASE
• .- Los cromosomas metafásicos
se unen por el centrómero al
huso acromático formando la
placa ecuatorial
• .- Los filamentos del huso se
unen al centrómero (en el
cinetocoro)
• .- Las cromátidas hermanas se
orientan una hacia cada polo

43. 2.- El ciclo celular
• 3.- ANAFASE
• .- El centrómero se rompe, y
cada cromátida hermana queda
unida a media fibra del huso
(vuelven a considerarse
cromosomas interfásicos)
• .- Las fibras se contraen y
arrastran a las cromátidas
hermanas que llevan unidas, una
hacia cada polo

44. 2.- El ciclo celular
• 4.- TELOFASE
• .- Desaparece el huso acromático
• .- Reaparece la membrana nuclear (núcleos
hijos)
• .- Los cromosomas se desespiralizan
(cromatina)
• .- Aparecen los nucléolos

45. 2.- El ciclo celular
• Una vez terminada la división el núcleo se
produce la citocinesis: reparto del
citoplasma
• .- En animales por estrangulamiento
mediante la formación de un anillo
contráctil
• .- En plantas por la formación de un tabique
o fragmoplasto
• https://youtu.be/lXisSVgRI6s

47. 2.- El ciclo celular
• MEIOSIS:
• La meiosis es una división reduccional en la que a
partir de una célula diploide se obtienen cuatro
haploides genéticamente diferentes
• Una meiosis consta de dos mitosis consecutivas, la
primera específica y la segunda, normal
• El ADN se duplica antes de la primera mitosis pero no
se duplica antes de la segunda

48. 2.- El ciclo celular
• PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA O
MITOSIS REDUCCIONAL:
• 1.- Profase I: los cromosomas aparecen
asociados en parejas de homólogos. Se
produce el intercambio de material
genético entre el par de cromosomas
homólogos en el proceso llamado
recombinación genética
• 2.- Metafase I: a las fibrillas del huso se
unen parejas de cromosomas
homólogos o bivalentes
• 3.- Anafase I: a cada polo se dirige un
cromosoma con dos cromátidas
• 4.- Telofase I: similar a la telofase
mitótica. Reaparece la envoltura nuclear
• Se produce la citocinesis y se
obtienen dos células hijas haploides
y diferentes genéticamente entre sí y
de la célula madre

49. 2.- El ciclo celular
• SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA: es
una mitosis normal. Los cromosomas
se escinden en sus cromátidas y cada
célula recibe una de ellas
• 1.- Profase II: los n cromosomas quedan
libres en el citoplasma
• 2.- Metafase II: a las fibrillas del huso se
unen cromosomas individuales en la
placa ecuatorial
• 3.- Anafase II: a cada polo se dirige un
cromosoma con una cromátida
• 4.- Telofase II: desaparece el huso
acromático, aparece la membrana
nuclear, las cromátidas se desespiralizan
y aparece el nucléolo. Citocinesis
• La meiosis da lugar a cuatro células
hijas haploides, cada una de ellas
con la mitad de cromosomas que la
célula madre
https://youtu.be/nBt6RNGZW34

54. 2.- El ciclo celular
• Significado biológico de mitosis y meiosis
• Mitosis: se conserva exactamente la
información genética de la célula madre.
Cualquier cambio en la información genética
tiene graves consecuencias (cáncer)
• Meiosis: ligada a la reproducción sexual.
• .- Es necesario que los gametos contengan n
cromosomas. En caso contrario se duplicaría el
material genético en cada generación.
• .- Además se obtienen células hijas con información
genética diferente a la madre. La recombinación en
la profase I supone la aparición de nuevas
combinaciones genéticas (EVOLUCIÓN)
Problemas del libro: Pag 23, nº 16, 18, 22, 23

55. 2.- El ciclo celular
• Cómo se forman los gametos
• Los gametos se forman en ovario
(óvulos) y testículos (espermatozoides)
donde se encuentran las células madre
de los gametos (XY en el caso de
espermatozoides y XX e el caso de los
óvulos)
• El proceso se llama gametogénesis
• .- Espermatogénesis: a partir de una
célula madre y tras la diferenciación se
originan 4 espermatozoides, la mitad con
un cromosoma X y la mitad con un
cromosoma Y
• .- Ovogénesis: se originan cuatro óvulos,
todos ellos con un cromosoma X

56. Problemas mitosis y meiosis
• 1.- En la especie humana hay 46 cromosomas por célula somática.
Considerando que lo importante para la movilidad y la segregación de los
cromosomas homólogos son los centrómeros:
• A).- ¿Cuántos centrómeros hay de origen materno en una célula epitelial?
• B).- ¿Cuántos centrómeros hay en un espermatozoide?
• C).- ¿Cuántos centrómeros hay en el primer corpúsculo polar de la
ovogénesis?
• D).- ¿Cuántos centrómeros hay en la anafase de la primera división
meiótica?
• E).- ¿Cuántos centrómeros hay en la anafase de una mitosis?

57. Problemas mitosis y meiosis
• 1.- En la especie humana hay 46 cromosomas por célula somática.
Considerando que lo importante para la movilidad y la segregación de los
cromosomas homólogos son los centrómeros:
• A).- Una célula epitelial proviene por sucesivas mitosis del zigoto generado
por la unión de un óvulo haploide y un espermatozoide haploide. Por tanto
tendrá 23 centrómeros de origen materno
• B).- 23 cromosomas, por tanto 23 centrómeros
• C).- 23 centrómeros
• D).- Los cromosomas se han separado y se dirigen a polos opuestos, pero la
célula todavía no se ha dividido, 46 centrómeros con dos cromátidas cada
uno
• E).- 92 (46+46)

58. Problemas mitosis y meiosis
• 2.- En el ratón (Mus musculus) hay 40 cromosomas ¿cuántas
cromátidas habrá en cada célula?
• A).- En la metafase de la mitosis
• B).- En la metafase de la primera división meiótica
• C).- Al final de la mitosis
• D).- Al final de la primera división meiótica
• E).- Al final de la segunda división meiótica

59. Problemas mitosis y meiosis
• 2.- En el ratón (Mus musculus) hay 40 cromosomas ¿cuántas cromátidas
habrá en cada célula?
• A).- En la metafase de la mitosis 80 cromátidas
• B).- En la metafase de la primera división meiótica 80 cromátidas, pero con
los cromosomas homólogos emparejados (20 tétradas)
• C).- Al final de la mitosis 40 cromosomas hijos con 1 cromátida cada uno
• D).- Al final de la primera división meiótica 20 cromosomas con 2
cromátidas (40 cromátidas)
• E).- Al final de la segunda división meiótica 20 cromosomas hijos con 1
cromátida (20 cromátidas)

60. Problemas mitosis y meiosis
• 3.- La cebolla (Allium cepa, 2n = 16) es un buen material para
observar cromosomas. Suponga que se le proporciona una
preparación en la que se observa una sola célula:
• A).- ¿Como aseguraría que lo que está viendo es la metafase de la
mitosis?
• B).- ¿Como aseguraría que lo que está viendo es la metafase de la
primera división meiótica?
• C).- ¿Como aseguraría que lo que está viendo es la metafase de la
segunda división meiótica?

61. Problemas mitosis y meiosis
• 3.- La cebolla (Allium cepa, 2n = 16) es un buen material para observar
cromosomas. Suponga que se le proporciona una preparación en la que se
observa una sola célula:
• A).- ¿Como aseguraría que lo que está viendo es la metafase de la mitosis?
Se observarían 16 centrómeros cada uno con dos cromátidas
• B).- ¿Como aseguraría que lo que está viendo es la metafase de la primera
división meiótica? Se observarían 8 tétradas (asociación de dos
cromosomas homólogos cada uno con dos cromátidas)
• C).- ¿Como aseguraría que lo que está viendo es la metafase de la segunda
división meiótica? Se observarían 8 centrómeros cada uno con dos
cromátidas