La Célula

QUE ES CELULA?

Unidad fundamental (estructural y funcional)

de todo ser vivo. Fue descubierta por ROBERT

HOOKE observando un corte de corcho en un

microscopio de la epoca. Dio el nombre de

CELULA a las estructuras regulares en forma

de cajitas que aparecían en el microscopio.

Célula significa celda o cuarto muy pequeño.

Teoría celular: Teoría celular:

1. Todos los seres vivos están compuestos de una o más células.

2. Las reacciones químicas de un organismo vivo, incluyendo los procesos liberadores de energía y las reacciones biosintéticas, tienen lugar dentro de las células;

3. Todas las células proceden de células pre-existentes.

4. Las células contienen la información hereditaria de los organismos de los cuales son parte y esta información pasa de la célula progenitora a la célula hija.

1. Procariotas2. Eucariotas

Basado en comparaciones de la secuencia de nucleótidos de una subunidad de rRNA en diferentes especies

TIPOS DE CÉLULAS DE ACUERDO A LA PRESENCIA DE NÚCLEO

Tipos de célulasCélulas eucariotasCélulas procariotas

Diversidad celularDiversidad celular

Eubacteria en división (Lactococcus lactis)

Archaebacteria (Metanosarcina)

Células sanguíneas

Células de huevo de dinosaurio fosilizadas

Colonia de algas verdes unicelulares (Volvox aureus)

Células neuronales de Purkinje

Células epiteliales de intestino

Células de plantas vasculares

Célula procariota

• Células pequeñas (1-10 μm).

• Su estructura no posee sistema de membranas internas.

• Material genético no rodeado por membrana.

• División celular directa (fisión binaria), no hay centriolo ni haz mitótico.

• Sexualidad ausente en la mayoría de las formas.

Escherichia coli

• Comprende especies:– anaerobias estrictas,– anaerobias facultativas,– aerobias.

• Flagelo bacteriano simple, si existe: formado por proteína llamada flagelina.

• Ribosomas

Escherichia coli

Célula procariota

• Mitocondrias ausentes: enzimas de oxidación de moléculas orgánicas unidas a la membrana celular

• Cuando hay fotosíntesis: las enzimas en membrana.

• Fotosíntesis puede ser anaeróbica y aeróbica.

Célula procariota

Arquebacterias:- Viven en medios inhóspitos:

condiciones extremas (fondo del mar, volcanes, pHs ácidos)

- Primeras formas de vida- Pared celular: no

peptidoglicano- Metanógenas: fabrican gas

CH4- Halófilas extremas: agua

salada- Termoacidófilas: agua caliente

(110ºC) y pH ácido (2)

CÉLULAS PROCARIOTAS

Eubacterias:– Organismos más abundantes– Respiración y fotosíntesis:

membrana– Pared celular: peptidoglicano– Algunas contienen cápsula

(unión a células)– DNA circular– Algunas producen enfermedadesenfermedades– Pueden esporular: inactivos

CÉLULAS PROCARIOTAS

Las bacterias tienen diversas morfologías

De acuerdo a la estructura de la pared bacteriana: - Gram positivas

- Gram negativas

Así lucen algunas bacterias vistas al microscopio electrónico

• Material genético rodeado de membrana nuclear

• Más evolucionadas• Organelas membranosas

y no membranosas• Levaduras, protozoarios,

hongos, plantas, animales

CÉLULAS EUCARIOTAS

Célula eucariota• Células grandes (10-100 μm).• Sistema de endomembranas

(compartimentos diferenciados). • Núcleo.• División celular por mitosis.mitosis.• Hay presencia de centriolos y de

haces mitóticos.• Ribosomas.

• SexualidadSexualidad presente en la mayoría de formas: participación de dos individuos (macho y hembra) en la producción de gametos.

• Los organismos multicelulares se desarrollan a partir de un cigoto diploide

• Presentan diferenciación celular importante.

meiosis

Célula eucariota

Célula eucariota

Cilios y flagelos: contienen 9 + 1 pares de microtúbulos compuestos por proteínas: tubulina, dineína, nexina, etc.

• Cuando hay fotosíntesis: enzimas “empaquetadas” en cloroplastos.• Todas las formas son aerobiasaerobias.• Cuando hacen respiración: enzimas de oxidación en las mitocondrias.

Célula eucariota

Las células eucariotas tienen diversos tamaños

Tamaño de células humanas:– 10 - 15 µm– Ovocitos: 100 µm diámetro– Células nerviosas: > 1 m, – Células musculares: hasta 30 cm

Las células eucariotes tienen diversos tamaños

Formas celulares

Delgadas, planas, contornos angulares

Formas angulares irregulares, > 4 lados

Redondas a ovaladas

Anchas por el centro, extremos estrechos

EstrellaCélulas nerviosas

Formas celulares

Componentes de una célula• Citosol• Membrana• Núcleo• Organelas sin membrana - Ribosomas

- Citoesqueleto

• Organelas con membrana - Retículo endoplàsmico - Complejo de Golgi - Lisosomas

- Peroxisomas - Mitocondrias

MEMBRANA CELULAR

• Relaciona entorno extracelular con el medio intracelular.

• Medio de transporte

• Medio de comunicación

• Selectividad

• Es un sistema de transducción de señales

La membrana es un mosaico fluido y es asimétrica

NÚCLEO

• Centro de control de la célula• Presencia de ácidos nucleicos• Inicia y controla la síntesis del material celular.• Proteínas nucleares: - Histonas - Proteínas no histonas.• Presenta:

– Membrana nuclear doble– Cromatina– Nucleolo

Nucleolo produce ribosomas hacia el citosol y retículo endoplàsmico.

La cromatina está constituida de ADN y proteínas

La membrana nuclear es continua con el RER

Las organelas

Sistema de endomembranas

• Red de membranas internas en el citoplasma • Organelas de una sola membrana: su espacio acuoso interno es equivalente al extracelular de la célula.• Organelas con dos membranas: mitocondria y cloroplastos: dos membranas separadas por espacio intermembranas.

Retículo endoplasmático

• Continuación de la membrana nuclear.• Biosíntesis de lípidos, proteínas (via ribosomas) y carbohidratos complejos.• Su membrana constituye mas de la mitad del total de membrana en la célula.•Comunicación entre Golgi y Re: vesículas membranosas.

RE RugosoRE Rugoso -Apilamiento de membranas en láminas o sacos planos: cisternas.-Tapizado por ribosomas-Síntesis de proteínas.

RE RugosoRE Rugoso -Apilamiento de membranas en láminas o sacos planos: cisternas.-Tapizado por ribosomas-Síntesis de proteínas.

RE LisoRE Liso-Malla de tubos interconectados.-Síntesis de ácidos grasos y esteroides.-Almacena y libera calcio.

Retículo endoplasmático

Aparato de Golgi

Aparato de golgi

• Apilamiento de vesículas o sacos membranosos: cisternas.• Empaquetamiento de macromoléculas: RE --->Golgi ---> Transp. celular cis medial trans•Clasifica, modifica y reparteClasifica, modifica y reparte proteínas: enzimas, glucoproteínas, proteínas de secreción, etc.• Fabrica vesículas de Golgi: algunas lisosomas, otras se fusionan con membrana y otras se secretan.

Mitocondrias

• Respiración celular: producción de ATP.•Enzimas CK y fosforilación oxidativa.• Metabolismo glucosa y ácidos Metabolismo glucosa y ácidos grasos.grasos.• Localización celular: cerca de células en actividad (ej. flagelos o miofibrillas musculares).• Autoreplicación independientemente de la célula, subsisten por 10 días: DNA circular.•Dos membranas:

- interna: crestas- externa: porinas

• Matriz: ribosomas y ADN circular

Glucose  +  Oxygen  CO2  +  H20  + Energy (ATP)

Cloroplastos• Organelas especializadas: plantas y algas verdes.• Contienen clorofilaclorofila: color verde• Doble membrana• Membrana interna: clorofila• Tilacoides grana fotosíntesis• Matriz o estroma• DNA propio.

CO2 + H20 Glucosa + O2

luz

Lisosomas

• Contienen más de 40 enzimas hidrolíticas: digestión intracelular.• pH ácido• Funciones:

-Digestión intracelular: degradación biomoléculas.-Autofagia: organelas-Autólisis: apoptosis

• Comun animales, raro en plantas.• Leucocitos: contenido lisosomal liberado en una vacuola ELIMINARELIMINAR bacteriasbacterias. • Liberación incontrolada de lisosoma al citoplasma: muerte celular por necrosis.

Peroxisomas

• Fuente de utilización de oxígeno (junto con la mitocondria). • Degradación purinas, oxidación de ácidos grasos.• Plantas: fotorespiración.• Producción de H2O2 dañino: eliminación eliminación

enzimática (catalasa). enzimática (catalasa).

• Hepatocitos y riñones: detoxificación• En leucocitos: producen H2O2 para matar bacterias.•Degradan ácidos grasos en grupos acetil.

• Fuente de utilización de oxígeno (junto con la mitocondria). • Degradación purinas, oxidación de ácidos grasos.• Plantas: fotorespiración.• Producción de H2O2 dañino: eliminación eliminación

enzimática (catalasa). enzimática (catalasa).

• Hepatocitos y riñones: detoxificación• En leucocitos: producen H2O2 para matar bacterias.•Degradan ácidos grasos en grupos acetil.

Vacuolas

• Sacos membranosos: - intervienen en la digestión digestión intracelular.intracelular. - Liberación de productos de desecho.• Células animales: pequeñas• Células vegetales: grandes, presión por turgor. • 90% agua y 10% alimentos, sales, pigmentos y desechos.

ORGANELAS NO MEMBRANOSAS

Ribosomas

• Pequeñas organelas: RNARNAr r + + proteínasproteínas• Células procariotas y eucariotas• Sitio de síntesis de proteínas.• Libres o asociados a RE REr• Dos subunidades:

- grande- pequeña

• Interpretan el mensaje del ARN, mediante el código genético síntesis de proteínas.

Citoesqueleto

Citoesqueleto

Red organizada de tres proteínas-FilamentosFilamentos: actina. -MicrotubulosMicrotubulos: tubulina- Filamentos intermedios: varias Filamentos intermedios: varias proteínasproteínas

• Soporte estructural

• Movimiento: celular y organelas

• Forma celular.

• División celular

• Cilios, flagelos y centriolos.

Células ciliadas humanas: visión, oido, olfato y visión, oido, olfato y

equilibrioequilibrio.

Células flageladas humanas:

espermatozoidesespermatozoides

Citoesqueleto

• La estructura de los cilios y flagelos eucarióticos consiste en un anillo externo de nueve pares de microtúbulos que rodean a otros dos microtúbulos centrales (estructura 9+2).

• Los microtúbulos se deslizan unos sobre otros por la proteína dineína.

• Los cuerpos basales de los que arrancan los cilios y los flagelos, tienen únicamente nueve tripletes externos, sin microtúbulos centrales. El "eje de la rueda" en el cuerpo basal no es un microtúbulo, aunque tiene aproximadamente el mismo diámetro.

Centríolos

• Pequeños ensamblajes cilíndricos: 9 grupos de 3 MT c/u

• Localizados cerca del núcleo: centrosomacentrosoma: rol esencial en la división celular.