(1) El documento describe las características estructurales y funcionales básicas de las células procariotas y eucariotas. (2) Explica las diferencias entre las células procariotas, que carecen de núcleo celular diferenciado y otros organelos complejos, y las eucariotas, que poseen membranas, organelos y un núcleo bien definido. (3) También compara las estructuras básicas de las células animales y vegetales, incluyendo sus organelos y funciones.

1. Orlando Pérez Delgado
BIOLOGO
C.B.P 7442

2. TEORÍA CELULAR
Morfológica
Theodor Schwan Mathias Schleiden
Genética Fisiológica

3. Células sin núcleo celular
Las células procariotas son
diferenciado, es decir, cuyo
pequeñas y menos complejas
ADN se encuentra disperso en
que las eucariotas.
el citoplasma.
Contienen ribosomas

4. La membrana celular tiene una
estructura similar a la de las demás
células, pero su composición química
es única, con enlaces tipo éter en sus
lípidos.
Tienen una capa de pseudomureina.
Poseen una membrana celular
compuesta de lípidos, en forma de
una bicapa y sobre ella se
encuentra una cubierta en la que
existe un polisacárido complejo
denominado peptidoglicano

6. Célula
Eucarionte
Vegetal

8. Comparación de estructuras en células animales y vegetales
Célula animal típica Célula vegetal típica
Estructuras
básicas •Membrana plasmática •Membrana plasmática
•Citoplasma •Citoplasma
•Citoesqueleto •Citoesqueleto
Organelos
•Núcleo (con Nucléolo) •Núcleo (con Nucléolo)
•Retículo endoplasmatico •Retículo endoplasmático rugoso
rugoso •Retículo endoplasmático liso
•Retículo endoplasmatico liso •Ribosomas
•Ribosomas •Aparato de Golgi (Dictiosomas)
•Aparato de golgi •Mitocondria
•Mitocondria •Vesículas
•Vesículas •Lisosomas
•Lisosomas •Vacuola central (con Tonoplast)
•Vacuolas •Plastidios (Cloroplastos, Leucoplastos,
•Centrosoma (con Centriolos) Cromoplastos)
•Microcuerpos (Peroxisomas, Glioxisomas)
Estructuras
adicionales •Flagelo •Flagelo (sólo en gametos)
•Cilios •Pared celular
•Plasmodesmos

10. Singer y Nicolson (1972)

11. MEMBRANA
CELULAR

14. FAGOCITOSIS
PINOCITOSIS
EXOCITOSIS

16. Estos filamentos tienen importancia en el
movimiento de la célula y en la forma celular.
Se agrupan en el Cortex celular, que es una
zona que rodea, por dentro, la membrana
plasmática.
Los microtúbulos son los encargados
del transporte dentro de la célula, la
Constituido por fibras unidas entre si ubicación de los organelos y la
por enlaces hidrofóbicos (al igual que generación de movimientos.
las anteriores), encargados de generar
la resistencia mecánica.
Kinesinas
Dineinas

17. Citoesqueleto: Microtúbulos, filamentos
intermedios y microfilamentos
• Estructuras sólidas, de subunidades
de actina
• Soporte estructural, movimiento
celular y de organelos, división celular
• Fibras resistentes estables, formadas
de polipéptidos: Ej. Miosina
• Refuerzan citoesqueleto, estabilizan la
forma celular
• Tubos huecos de tubulina
• Soporte estructural, movimiento
celular y de organelos, división celular,
en cilios, flagelos, centriolos y cuerpos
basales

18. • Organización del huso
mitótico
• Ausente en plantas

19. Locomoción de
espermatozoides y
algunos organismos
unicelulares
(protozoarios,
bacterias)

20. Desplazamiento
en organismos
unicelulares y
movimiento de
materiales en
superficies
epiteliales

21. (1) Nucléolo (2) Núcleo celular (3) Ribosoma (4) Vesículas de secreción (5) Retículo
endoplasmático rugoso (6) Aparato de Golgi (7) Citoesqueleto (8) Retículo endoplasmático
liso (9) Mitocondria (10) Vacuola (11) Citoplasma (12) Lisosoma (13) Centríolo

22. SÍNTESIS DE
PROTEÍNAS
Síntesis de
polipéptidos
(procariontes y
eucariontes)

23. Un ribosoma es una estructura
citoplásmica de nucleoproteina que actúa
como la maquinaria para la síntesis dc Los componentes de los
proteínas a partir de los moldes de mRNA. ribosomas de mamíferos, que
tienen un peso molecular de
aproximadamente 4.2 x 106 y
una velocidad de
sedimentación de 8OS
Las funciones de las moléculas del RNA
ribosómico en la partícula ribosómica, son
necesarias para el ensamblaje ribosómico y
parecen tener papeles clave en la fijación del
mRNA a los ribosomas y en su traducción.

25. DIGESTIÓN
CELULAR
Síntesis de
polipéptidos
(procariontes y
eucariontes)

26. SÍNTESIS DE
PROTEÍNAS
DETOXIFICACIÓN
SINTESIS LÍPIDOS

27. SECRECIÓN
CELULAR
Modificación,
empaque
para
secreción y
distribución
de proteínas
para otros
organelos

28. GENERAR
ENERGÍA
Respiración celular:
ciclo de Krebs,
transporte de
electrones y
fosforilación oxidativa

29. Mitocondria: Estructura y Composición
Tamaño:
•Longitud: 0.5 – 10 μm
•Diámetro: 0.5 – 1 μm
N /célula: 1 – 1000
Condrioma celular: conjunto de
mitocondrias en la célula.
Ejm. Hepatocito de 1000 – 2000
mitocondrias (1/5 del volumen celular).
Estructura:
•Membrana interna (Crestas)
•Membrana externa
•Espacio Intermembranoso
•Matriz
Composición Molecular:
Proteínas y fosfolípidos de las membranas son muy diferentes.
29

30. ATP Sintasa Membrana Externa (bicapa lipidica)
(F0F1) •50% de proteínas, 50% lípidos
Cresta •Permeable a iones, moléculas 5Kd (metabolitos,
polipéptidos)
•Contiene enzimas implicados en síntesis de lípidos.
Membrana Interna (altamente selectiva)
•Impermeable a moléculas 5 Kd y iones, incluido H+
•Contiene:
 80% proteínas, 20% lípidos de los cuales 10%
es cardiolipina
 Transportadores de la cadena de electrones
(Complejo I-IV)
 Otros Transportadores de membrana.
 Traslocasa ADP-ATP
Difosfatidilglicerol (DPG)
 ATP Sintasa (F0F1)
Matriz Cardiolipina
Contiene:
•Complejo Piruvato DH
•Enzimas del Ciclo Ácidos Tricarboxilicos
•Enzimas β- oxidación
•Enzimas de oxidación de Aminoácidos
Ribosomas
•Ribosoma, ADN
Canales Porina •Muchas otras enzimas
Espacio Intermembranoso •ATP, ADP, Mg+2, Ca+2, K+
VDAC Contiene Citocromo c
Enzimas dependientes de ATP para
•Muchos intermediarios metabólicos
BCM: Clase 7
fosforilar otros nucleótidos. solubles 30

31. Mitocondria: Funciones
Integración del metabolismo de los
azúcares
Oxidación del piruvato
Ciclo de los ácidos tricarboxilicos
(ATC)
Metabolismo de los aminoácidos
Metabolismo de los ácidos grasos y
esteroides
Respiración celular
Producción de la Energía
Termogénesis
31

32. Catálisis de
varias
reacciones
metabólicas.
Ejs.
Degradación de
H2O2 mediante
la catalasa;
degradación del
etanol

33. La separación del material genético del citoplasma
circundante es una de las características
más importantes que distingue a las células
eucariotas de las procariotas.

35. Membrana nuclear
Ribosomas
externa
Envoltura Complejo de Poro
nuclear Nuclear
Membrana nuclear
interna
Lámina
nuclear
Núcleo Cromatina Heterocromatina
celular (ADN + Histonas)
Eucromatina
Nucleolo
Nucleoplasma

36. Envoltura nuclear
• La envoltura nuclear separa el genoma nuclear
(ADN + Histonas) del citoplasma.
• Define el compartimiento nuclear.
• Consiste en dos membranas concéntricas que son
penetradas por los complejos de poro nuclear.
• La membrana nuclear interna y externa se
continúan pero mantiene una diferente
composición proteica.

39. Membrana
• Se relaciona con el citoplasma.
nuclear externa
• Continua con la membrana del
Retículo Endoplasmático Rugoso.
Citoplasma
• Interactúa con ribosomas
involucrados en la síntesis de
proteínas.
• Las proteínas sintetizadas son
transportadas hacia el espacio
nucleoplasma perinuclear que se continúa con
la luz del Retículo Endoplasmático.

40. Membrana
nuclear interna • Se relaciona con el
nucleoplasma.
Citoplasma
• Tiene proteínas de anclaje para
la cromatina y la lámina
nuclear.
• Carece de ribosomas.
• Se continua con la membrana
nucleoplasma
nuclear externa.

41. Lámina nuclear
• Red proteica de filamentos
intermedios tipo V.
• Constituye el nucleoesqueleto
celular.
• Tiene un espesor de 75 ƞm.
• Determina el tamaño y la forma
nuclear.
• Posibilita la integridad mecánica y la
posición de los complejos de poro
nuclear.
• Proporciona el soporte estructural a
la envoltura nuclear.

42. Lámina nuclear
• Mantienen el núcleo en su forma esférica.
• Permite el montaje y desmontaje de la envoltura
nuclear durante la división celular (desmontaje
del núcleo en la mitosis y el montaje del núcleo en las
células hijas).
• Interviene durante:
– Replicación del ADN.
– Transcripción del ADN.
– Apoptosis.

44. Lámina nuclear
• La lámina forma un interfaz
molecular entre la membrana
nuclear interna y la cromatina.
• Las lamininas estructuran la lámina
nuclear.
• En menor concentración, las
lamininas se distribuyen por todo el
nucleoplasma.
• Las lamininas A y C se unen a la
heterocromatina.
• La laminina B se une al receptor de
lamina B (LBR), que está conectado a
la envoltura nuclear, como una
proteína de membrana.

45. • La fosforilación de las lamininas A y C las solubiliza durante la
profase, lo que permite la disolución de la lámina nuclear.
• La laminina B permanece unido a su receptor durante la
profase.

46. El cromosoma es el material
hereditario (ADN) organizado
alrededor de un esqueleto
proteico, cuyas funciones son
las de conservar, transmitir y
expresar la información
genética

47. Cromosomas / Cromatina
• Los cromosomas aparecen al principio de la mitosis y
desaparecen cuando la división celular ha
terminado.
• La aparición y desaparición de los cromosomas fue
una pregunta desafiante para los citólogos en otros
tiempos:
¿Cuál es la naturaleza de
los cromosomas en la célula no mitótica?

49. ¿Cómo es posible que el ADN de 2 metros de longitud se acomode en un
núcleo de sólo 10 µm (1 x 10-5 m) de diámetro?
Núcleo interfásico

50. Existen 5 tipos de histonas:
H1, H2A, H2B, H3 y H4.
Contenido en moles % de
Histona Nº residuos PM Lys/Arg Modificación
Lys Arg
H1 213 21.000 27,7 1,4 19,78 Fosforilación
Fosforilación,
H2A 129 13.900 10,9 9,3 1,17 acetilación
Fosforilación,
H2B 125 13.774 15,2 6,1 2,49 acetilación
Acetilación,
H3 135 15.273 9,6 13,3 0,72 metilación
fosforilación
Acetilación,
H4 102 11.236 10,8 13,7 0,79 metilación
fosforilación
Amanzo Núcleo celular 50

51. Cromatina
• La unidad básica estructural de la cromatina es el
nucleosoma.
• El núcleo está formado por un octámero constituido
por dos subunidades de las siguientes histonas:
– H2A (dos unidades)
– H2B (dos unidades)
– H3 (dos unidades)
octámero
– H4 (dos unidades)

52. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA CROMATINA:

53. Nucleosoma
• El ADN gira 1.8 veces alrededor del octámero (146 pares de
nucleótidos).
• Un nucleosoma típico está asociado a 200 pares de bases (pb)
y está formado por un núcleo ("core") y un ligador (o "linker").

54. Nucleosoma
• Alrededor del octámero se enrolla el
ADN (140 pb) dando casi dos vueltas
(una vuelta y tres cuartos).
• El resto del ADN (60 pb) forma parte
del ligador ("linker") y está
interaccionando con la histona H1.
• La cantidad de ADN asociado con un
nucleosoma varia de una especie a
otra, de 154 pb a 241 pb, esta variación
se debe fundamentalmente a la
cantidad de ADN asociada al ligador
("linker").
54

55. • Las fibras de ADN de doble cadena
desnudo tienen un grosor de 2 ƞm.
• La asociación del ADN con las histonas
genera los nucleosomas que muestran
unos 10 ƞm de diámetro.
• Los nucleosomas se pueden enrollar
helicoidalmente para formar un
solenoide que constituyen las fibras de
cromatina de los núcleos interfásicos
con un diámetro aproximado de 30 ƞm.
• Los solenoides pueden volverse a
enrollar para dar lugar a
supersolenoides con un diámetro de
400 a 600 ƞm que constituirían las
fibras de los cromosomas metafásicos.

59. Eucromatina / Heterocromatina
• La cromatina puede presentar distintos
grados de empaquetamiento.
• La cromatina mayoritaria, la que
constituye la mayor parte del núcleo
recibe el nombre de eucromatina, se
encuentra relativamente sin condensar
y distribuida por el núcleo.
• La cromatina minoritaria (10%) es la
heterocromatina, se encuentra en un
estado muy condensado. Es
transcripcionalmente inactiva y
contiene secuencias de ADN altamente
repetitivas.

60. Características de la Cromatina
TIPO DE CROMATINA ESTADO FÍSICO CAMBIO QUÍMICO TIPO DE GENES REPLICACIÓN
Fase S
EUCROMATINA Laxa Acetilada Activos
temprana
HETEROCROMATINA condensada Metilada Silentes Fase S tardía

62. Nucléolo
• Estructurado por proteínas
y ácido nucleico.
• Lugar de transcripción.
• Ensamblaje de ribosomas.

64. nucleolo

65. ESTRUCTURA EXTERNA DE LOS CROMOSOMAS

67. Los cromosomas sufren grandes variaciones en
su tamaño a lo largo del ciclo celular, pasando
Tamaño:
de estar muy poco compactados (interfase) a
estar muy compactados (metafase)
El número de cromosomas se denomina número
diploide y se representa como 2n. El número de
Número: cromosomas de un juego cromosómico y que se
corresponde con el número de cromosomas de
un gameto de la especie se le denomina número
haploide y se representa como n.

68. El cariotipo es un esquema, foto o dibujo de los
cromosomas de una célula metafásica ordenados de
acuerdo a su morfología (metacéntricos, submetacéntricos,
telocéntricos, subtelocéntricos y acrocéntricos) y tamaño,
que están caracterizados y representan a todos los
individuos de una especie.