Post on 10-Apr-2015
INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA
CELULAR
Conceptos y Organización estructural.
Biología Celular (c)Dra. Claudia Rabert P.
CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
Biología Celular (c)Dra. Claudia Rabert P.
CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
Inventor del microscopio
1590
Zacharias Jansen
1588-1638
► Hans Lippershey
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CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
Galileo Galilei
1564-1642
1610
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CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
1665
Robert Hook
1635-1703
“Cellulae”
Corteza de
Quercus suber
30X
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CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
1665
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CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
Regner de Graaf
1641-1673
Anatomía de los
aparatos reproductores.
Define al óvulo como
célula
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CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
Marcello Malpighi
1628-1694
• Estudio de
células vivas.
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CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
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CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
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CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
Anton Van Leeuwenhoek
1632-1723
300X
Microscopista.
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CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
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CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
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TEORÍA CELULAR
Mejora de los microscopios en siglo IXX
Aportes:
•Descubre estructura central
en células eucarióticas
vegetales “nucleus”.
•Descubridor movimiento
browniano.Robert Brown
1773-1858
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TEORÍA CELULAR
Matthias Schleiden
1804-1881
Theodor Schwann
1810-1882
Hipótesis:
Todas las plantas
y animales están
conformados por
células
Embrión vegetal se
origina a partir de una
única célula
Células de cartílago
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TEORÍA CELULAR SCHWANN
Postula dos principios.
• Todos los organismos consisten en una o más células.
• La célula es la unidad básica de la estructura de todos los
organismos.
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TEORÍA CELULAR
Rudolf Virchow
1821-1902
Aporte:
“Omnis cellula e cellula”
Las células se generan únicamente
mediante la división de otras células
preexistentes.
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TEORÍA CELULAR
Postula tres principios.
• Todos los organismos consisten en una o más células.
• La célula es la unidad básica de la estructura de todos los
organismos.
• Todas las células se originan únicamente a partir de células
preexistentes.
CélulaUnidad
estructuralUnidad
reproductiva
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TEORÍA CELULAR MODERNA
Walther Flemming
(1843-1905)
Investigó el proceso de división en la
célula y la distribución de los cromosomas
a los núcleos de la célula hija, un proceso
que él llamó mitosis .
“omnis nucleus ex
nucleus”.
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TEORÍA CELULAR MODERNA
Bioquímica
Genética
Citología
Estructura
CelularFunción
Celular
Información
Celular
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TEORÍA CELULAR MODERNA
Postulados:
• Todos los organismos están formados por una o más células.
• En las células tienen lugar las reacciones metabólicas de
organismo.
• Las células nuevas provienen, por reproducción celular, de células
que ya existen.
•Las células contienen el material hereditario.
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PROPIEDADES DE LA CÉLULA
•Poseen complejidad y organización elevada.
•Se reproducen a sí mismas.
•Captan y consumen energía.
•Efectúan reacciones químicas.
•Responden a estímulos.
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TEORIA ENDOSIMBIOSIS SERIADA.
Describe la aparición de
las células eucariotas como
consecuencia de la sucesiva
incorporación simbiogenética de
diferentes bacterias de vida libre
(procariotas), tres en el caso de
animales y hongos y cuatro en el
caso de los vegetales.
Lynn Margulis
1938
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TEORIA ENDOSIMBIOSIS SERIADA.
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TEORIA ENDOSIMBIOSIS SERIADA.
Arqueobacterias Núcleocitoplasma
• Antigüedad fósiles de 3500 millones de años.
• Sin morfología característica.
• Unión de lípidos en la membrana a través de un enlace éter.
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TEORIA ENDOSIMBIOSIS SERIADA.
a-Proteobacterias Mitocondria
• Abarcan la mayoría de los géneros fotótrofos.
• Gram (-).
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Cianobacterias cloroplasto
TEORIA ENDOSIMBIOSIS SERIADA.
• Procariotas capaces de realizar fotosíntesis oxigénica.
• El citoplasma presenta estructuras: carboxisoma, gránulos de
glucógeno, gránulos de cianoficina, vesículas gasíferas y
tilacoides.
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TIPOS DE ORGANISMOS
Unicelulares
Pluricelulares
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TIPOS DE CÉLULA.
CÉLULA
EUCARIONTE
VEGETAL
ANIMAL
PROCARIONTE
Las células se clasifican en dos grupos, dependiendo de si poseen, o
no, organelos rodeados por membranas.
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CLASIFICACIÓN DE CÉLULA.
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MEMBRANA PLASMÁTICA: una
membrana que la separa del medio
externo, pero que permite el
intercambio de materia.
CITOPLASMA: una solución acuosa en
el que se llevan a cabo las reacciones
metabólicas.
ADN: material genético, formado por
nucleótidos.
ORGÁNULOS SUBCELULARES:
estructuras subcelulares que
desempeñan diferentes funciones dentro
de la célula.
ESTRUCTURA BASICA DE LA CÉLULA.
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PROCARIOTAS
Cianobacterias
Bacterias
Micoplasmas
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PROCARIOTAS
•Células que carecen de envoltura nuclear rodeando a su material
genético.
•Pared celular de peptidoglucanos.
•División celular por bipartición.
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PROCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES
•Presente en muchas bacterias, sobre todo patógenas.Compuesta por glúcidos, tiene función protectoracontra desecación, fagocitosis y ataque de linfocitos
Cápsula
•Estructura rígida para que la bacteria soportepresiones osmóticas, compuesta por peptidoglucanosy otras sustancias.
Pared Bacteriana
•Similar en composición y estructura a la de loseucariontes.
Membrana Plasmática
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• Repliegues de la membrana celular.Mesosoma
• Similares a los de las células eucariontes, perode menor tamaño, participan en la síntesisproteica.
Ribosomas
• Formado por una sola molécula de ADN de doblehélice, circular y asociado a proteínas nohistonas.
Nucleoide
PROCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES
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PROCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES
• Moléculas de ADN extracromosómico ycircular.
Plásmidos
• Depósitos de sustancias de reserva.Inclusiones
• Estructuras filamentosas con función motriz,formados por fibrillas proteicas.
Flagelos
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PROCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES
• Filamentos largos y huecos con funcionesrelacionadas con intercambio de materialgenético y adherencia a sustratos
Frimbrias o Pili
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EUCARIOTAS.
•Células que poseen núcleo verdadero.
•Dimensión celular: 5-200 mm.
•División celular por mitosis.
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EUCARIOTAS. ESTRUCTURA GENERAL.
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EUCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
Membrana Celular
Es una bicapa de lípidos que
regula los intercambios de
materia entre el exterior y el
interior celular (estructura
dinámica).
Otras funciones son:
• Mantiene integridad
•Identifica la célula, mediante
antígenos de superficie.
•Capta señales intercelulares
(hormonas, interleucinas,...)
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EUCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
Citoesqueleto.
Son un entramado de
microtúbulos y filamentos
proteicos. Entre sus
funciones:
• Mantiene la forma de lacélula y fija los orgánulos.
• Interviene en losmovimientos celulares,dando lugar a los cilios yflagelos.
• Los centríolos, queparticipan en la divisióncelular, están constituidospor microtúbulos.
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EUCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
Núcleo.
Rodeado por una doblemembrana, contiene elmaterial genético:
• Cromatina: sin formadefinida, durante lainterfase celular.
• Cromosomas: en forma de“X”, en número fijo según laespecie, durante la mitosis.
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EUCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
Mitocondria.
Es el orgánulo celular
encargado de la producción
de energía celular (ATP),
mediante procesos
catabióticos (respiración
celular).
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EUCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
Endomembranas.
Es un conjunto de estructurasmembranosas, comunicadas entresí, que intervienen en la síntesisde sustancias celulares–proteínasy lípidos. Consta de:
• Retículo endoplasmático liso.
• Retículo endoplasmáticorugoso, con ribosomas, quesintetiza proteínas desecreción.
• Aparato de Golgi, queempaqueta en vacuolas losproductos fabricados en elretículo y los envía al exteriorcelular.
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EUCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
Ribosomas.
Complejos supramoleculares
encargados de sintetizar
proteínas a partir de la
información genética que les llega
del ADNtranscrita en forma
de ARN mensajero (ARNm)
encargados de sintetizar
proteínas a partir de la
información genética que les llega
del ADN transcrita en forma
de ARN mensajero (ARNm)
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EUCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
Cloroplastos.
Es un orgánulo vegetal implicado en la fotosíntesis. Como la
mitocondria se supone que derivan de bacterias fagocitadas, hace
2000 millones de años.
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COMPARACIÓN CÉLULA ANIMAL vs VEGETAL
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COMPARACIÓN PROCARIOTAS vs EUCARIOTAS
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TIPOS DE CÉLULAS EN ORGANISMOS
PLURICELULARES
•Célula especializada: Forma parte de un tejido definido, tienefunciones específicas y con limitado poder de división.
•Célula somática: Cualquier célula del cuerpo excepto la germinal.
•Célula germinal: Célula que sufre meiosis y da lugar a gametos.
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DIFERENCIACIÓN CELULAR
Proceso por el que, tras procesos proliferativos, las células sufren
modificaciones citológicas dando lugar a una forma y una función
determinada durante el desarrollo embrionario o la vida de un
organismo pluricelular, especializándose en un tipo celular.
Célula madre
totipotentes Dan origen a varios tipos celulares.
pluripotentesNo pueden dar origen a organismos
completos, solo a los tipos celulares del linaje embrionario
multipotentesSolo dan origen a células de su mismo linaje
embrionario.
unipotentes Dan origen a un tipo de célula particular.
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DIFERENCIACIÓN CELULAR
Biología Celular (c)Dra. Claudia Rabert P.
HIPÓTESIS DIFERENCIACIÓN CELULAR.
1. Década 1950 se plantea que a partir del embrión los distintos tipos
celulares iban perdiendo regiones del genoma.
2. Que los distintos tipos celulares mantenían su genoma pero se
diferenciaban a través de expresión diferencial de los genes.
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DIFERENCIACIÓN CELULAR MAMIFEROS.
Ejemplo estudiado.
Mioblastos C2C12 de ratones, la diferenciacion inducida con insulina
esta relacionada con la enzima PLC-gamma1.
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DIFERENCIACIÓN CELULAR PLANTAS.
Identificación de la familia de los genes WOX, relacionándolos con la
organización de los grupos de células durante el desarrollo de la planta.
• Estudios en Arabidopsis thaliana y Solanum lycopersicum constato que
los genes WOX4 están involucrados en el desarrollo de los haces
vasculares de la raíz.
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