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    TEMA 2. ORGANIZACIN GENERA L DE LOS SERES VIVOS.

    Contenidos

    1. La Teora Celular.

    2. La clula como unidad estructural. Diferencias entre la clula animal y la clula vegetal.3. La clula como unidad funcional. Concepto de metabolismo.

    4. Tipos de nutricin celular.

    5. Transporte de sustancias a travs de la membrana plasmtica.

    6. La fotosntesis.

    7. La respiracin celular.

    8. Las fermentaciones.

    9. Las bacterias.

    10. El origen de las clulas.11. Los virus.

    1. LA TEORA CELULAR.

    Primeras observaciones microscpicas:

    Hooke (1665) construyendo su propio microscopio observ por primera vez la clula, ms

    concretamente las clulas vegetales de una lmina delgada de corcho.

    Leeuwenhoeck (1674) construyendo sus propios microscopios observ por primera vez clulas

    animales vivas (glbulos rojos, espermatozoides) y microorganismos (protozoos, etc) a los que

    denomin animlculos.

    Establecimiento de la Teora Celular:

    Esta teora fue favorecida por el avance del microscopio ya que al fabricarse microscopios ms

    modernos aument el poder de resolucin con lo cual se pudo observar mejor la clula.

    El poder de resolucin es la capacidad para ver separados dos puntos muy prximos.

    En 1839, Schleiden y Schwann

    formulan la primera teora celular, quedando completada a finales

    del siglo XIX.

    LaTeora Celular

    se resume en cuatro postulados:

    1. La clula es la unidad estructural. Todos los seres vivos estn formados por una o ms

    clulas.

    2. La clula es la unidad funcional. En la clula ocurren todos los procesos metablicos que hay

    en los seres vivos.

    3. Toda clula procede de otra clula existente por un proceso llamado divisin celular.

    4. La clula es la unidad gentica. La clula tiene informacin gentica de la clula madre, queser transmitida a las clulas hijas mediante la divisin celular.

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    2. LA CLULA COMO UNIDAD ESTRUCTURAL. DIFERENCIAS ENTRE LA C LULA ANIMAL Y

    LA CLULA VEGETAL.

    2.1. La Clula Anim al.

    Las estructuras que podemos ver en una clula animal son:

    Membrana plasmtica: es el lmite externo de

    la clula y est formada por una doble capa de

    lpidos (fosfolpidos) y protenas insertadas en

    ella. Su funcin es regular el paso de sustancias

    entre el citoplasma y el medio externo.

    Citoplasma: es el medio interno de la clula. En l se encuentran los orgnulos celulares, que

    realizan funciones especficas.

    Citoesqueleto: es un conjunto de filamentos de protenas que se

    distribuyen en forma de red por el citoplasma. Su funcin es dar

    forma a la clula y ser el responsable de los movimientos celulares.

    Centrosoma: es una pareja de orgnulos

    cilndricos dispuestos en perpendicular. A

    cada miembro de la pareja se le llama

    centriolo. La funcin del centrosoma es

    organizar los filamentos del citoesqueleto en

    la divisin de la clula.

    Retculo endoplasmtico liso: es un conjunto de tbulos

    intercomunicados sin ribosomas en la superficie. Su funcin es la

    sntesis de lpidos.

    Retculo endoplasmtico rugoso: es un conjunto de tbulos ysacos aplanados intercomunicados con ribosomas en la

    superficie. Su funcin es la sntesis de protenas.

    Aparato de Golgi: es un conjunto de sacos membranosos rodeados

    por vesculas. Su funcin es almacenar molculas procedentes del

    retculo endoplasmtico para expulsarlas al exterior dentro de

    vesculas de secrecin.

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    Lisosomas: son vesculas membranosas procedentes del aparato

    de Golgi que contienen enzimas digestivas. Su funcin es la digestin

    en el interior de la clula, transformando las molculas complejas en

    molculas sencillas.

    Mitocondrias: son unos orgnulos alargados rodeados de una doblemembrana que delimita un espacio llamado matriz. La membrana

    interna se encuentra plegada formando las crestas mitocondriales. Su

    funcin es realizar la respiracin celular para obtener energa.

    Ncleo: es el orgnulo ms voluminoso de la clula. Est separado

    del citoplasma por una doble membrana que posee poros para la

    comunicacin con el citoplasma. En el interior del ncleo se encuentra

    la cromatina, formada por el ADN y protenas. En este estado el ADNdirige y controla la actividad celular. En su interior tambin se puede

    apreciar uno o varios nuclolos que son los encargados de formar los

    ribosomas.

    2.2. La Clula Vege tal.

    Son similares a las clulas animales excepto que tienen algunas diferencias, como son: carecen

    de centriolos y poseen cloroplastos, pared celular, una gran vacuola y forma polidrica.

    La pared celular est formada principalmente por celulosa. Su funcin es proteger y dar forma a laclula.

    Los cloroplastos estn rodeados de una doble

    membrana y su interior se llama estroma. En el

    interior del cloroplasto aparecen un tercer tipo

    de membrana llamada membrana tilacoidal que

    delimita un nuevo orgnulo llamado tilacoide. El

    conjunto de varios tilacoides apilados se llama

    grana.

    En la membrana de los tilacoides se encuentra un pigmento llamado clorofila que es de color

    verde (de ah el color verde de las plantas). La funcin de los cloroplastos es realizar la

    fotosntesis, proceso por el cual a partir de CO2+ H2O en presencia de luz se obtiene materia

    orgnica y O2.

    Luz solar

    CO2 + H2O ----------------> Materia orgnica + O2.(clorofila)

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    3. LA CLULA COMO UNIDAD FUNCIONAL. CONCEPTO DE METABOLISMO.

    La clula se encuentra en continuo cambio gracias al metabolismo, que es el conjunto de

    reacciones qumicas que ocurren en el interior de la clula. El metabolismo se puede dividir en dos

    partes:

    A Catabolismo:es el conjunto de reaccionesqumicas encaminadas a degradar molculas

    complejas para dar otras sencillas y obtener

    energa.

    B Anabolismo:

    es el conjunto de reacciones

    qumicas que utiliza la energa del

    catabolismo para formar molculas complejas

    a travs de las sencillas.

    La energa que se intercambia entre el catabolismo y el anabolismo

    se hace mediante una molcula llamada ATP. El ATP es un

    nucletido de adenina pero en lugar de un grupo fosfato tiene tres

    grupos fosfato. La energa se acumula en el ATP en los enlaces que

    unen los fosfatos entre s (enlaces de alta energa).

    4. TIPOS DE NUTRICIN CELULAR .

    1. Nutricin auttrofa.

    La presentan aquellas clulas capaces de fabricar su propia materia

    orgnica a partir de nutrientes inorgnicos (CO2y H2O) y una fuente de energa. Se presenta en

    las plantas, las algasy algunas bacterias.

    2. Nutricin hetertrofa.

    La presentan las clulas que necesitan incorporar del medio materia

    orgnica ya elaborada por otros organismos. Se presenta en los animales, los hongos, los

    protozoosy muchas bacterias.

    5. EL TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVS DE LA MEMBRANA PLASMTICA.

    A Transporte de Pequeas Molculas.

    Tiene lugar a travs de la membrana. Puede ser:

    a.1. Transporte Pasivo. No necesita energa. Hay dos tipos:

    Difusin. Es el paso de solutos desde una disolucin ms concentrada a otra menos

    concentrada. Puede ser de dos tipos: Difusin simple, cuando ocurre a travs de los fosfolpidos

    de la membrana y Difusin facilitada, cuando ocurre con ayuda de protenas de membranallamadas permeasas.

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    smosis. Es el paso de agua desde una disolucin menos concentrada a otra ms

    concentrada. Este proceso se interrumpe cuando ambas alcanzan la misma concentracin

    (equilibrio osmtico).

    a.2. Transporte Activo. Es el paso de solutos desde una disolucin menos concentrada a otra

    ms concentrada. Este tipo de transporte siempre necesita energa (ATP) y tiene lugar a travs de

    protenas de membrana llamadas bombas inicas, como por ejemplo la bomba de N +- K+.

    B Transporte de Grandes Molculas y Partculas.

    Tiene lugar con deformacin de la membrana,

    por tanto, siempre necesita energa (ATP). Hay dos tipos:

    b.1. Endocitosis. Es la entrada de grandes molculas

    o partculas mediante el hundimiento de la membrana,

    formndose una vescula endoctica. Puede ser de dos

    tipos: Pinocitosis, cuando la vescula engloba lquidos, y

    Fagocitosis, cuando engloba partculas slidas

    (nutrientes, microorganismos, restos celulares, etc).

    b.2. Exocitosis. Es la salida de grandes molculas o

    partculas (sustancias de desecho, hormonas, enzimas,

    anticuerpos, partculas vricas, etc) mediante la fusin de

    vesculas con la membrana

    6. LA FOTO SNTESIS.

    Es un proceso anablico utilizado por muchos organismos auttrofos para fabricar su propia

    materia orgnica. La energa necesaria procede de la luz y es captada por la clorofila (sustancia

    de color verde) que est dentro de los cloroplastos.

    La fotosntesis consta de dos fases:

    Fase luminosa

    . Ocurre en la membrana de los tilacoides de los cloroplastos. En esta fase la

    energa luminosa del Sol es captada por la clorofila y se almacena en forma de ATP.

    Fase oscura. Ocurre en el estroma de los cloroplastos y no se necesita luz. En esta fase, a

    partir de la energa obtenida en la fase luminosa y sustancias inorgnicas (CO2y H2O), la clula

    fabrica su propia materia orgnica y libera O2.

    7. LA RESPIRACIN CELULAR.

    Es el proceso mediante el cual la clula va a obtener energa (ATP) a partir de la degradacin total

    de molculas orgnicas. Necesita oxgeno. Como productos de desecho se obtiene CO 2y H2O.

    Este proceso ocurre en las mitocondrias de las clulas eucariotas y en los mesosomas de lasbacterias.

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    8. LA FERMENTACIN.

    Es el proceso mediante el cual la clula va a obtener energa (ATP) a partir de la degradacin

    parcial de molculas orgnicas. A diferencia de la respiracin, la fermentacin no necesita

    oxgeno. En la fermentacin se obtiene como producto final otro compuesto orgnico y mucho

    menos energa (ATP) que en la respiracin celular. Ocurre en el citoplasma.

    TIPOS DE FERMENTACIN.

    a Fermentacin alcohlica.

    En este tipo de fermentacin, a partir de glucosa se va a obtener

    alcohol etlico, CO2y energa (ATP). Esta fermentacin la llevan a cabo las levaduras y algunas

    bacterias.

    Glucosa ----------------> Alcohol etlico + CO2 + ATP

    Con este tipo de fermentacin se obtienen productos como el pan, el vino, la cerveza y otras

    bebidas alcohlicas.

    b Fermentacin lctica.

    Es el proceso en el cual a partir de glucosa se va a obtener cido lctico,

    CO2y energa (ATP). La realizan las llamadas bacterias lcticas (Lactobacillus casei, Lactobacillus

    bulgaricus, etc). Mediante este tipo de fermentacin se obtienen derivados lcteos (queso, yogur,

    cuajada, kfir, etc).

    Glucosa ----------------> cido lctico + CO2 + ATP

    9. LAS BACTERIAS.

    Son organismos microscpicos que tienen distintas formas y organizacin procaritica.

    TIPOS DE BACTERIAS.

    Segn su forma, las bacterias se clasifican en:

    a)

    Cocos.Tienen forma esfrica (redondeada).b)

    Bacilos.

    Tienen forma cilndrica (alargada).

    c) Espirilos.

    Tienen forma de espiral o sacacorchos.

    d)Vibrios.

    Tienen forma de coma.

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    ESTRUCTURA BACTERIANA.

    Las bacterias carecen de muchos orgnulos citoplasmticos tpicos de las clulas eucariotas,

    como por ejemplo el aparato de Golgi, el R.E., el citoesqueleto, etc y su tamao es mucho ms

    pequeo. En general, poseen pared celular, membrana plasmtica con mesosomas, citoplasma,

    ribosomas, inclusiones y cromosoma bacteriano (ADN). Algunas, adems, poseen una cpsula o

    envoltura externa, que aumenta su capacidad patgena, as como plsmidos y flagelos.

    NUTRICIN BACTERIANA.

    La mayor parte de las bacterias sonhetertrofas

    : unas son parsitas y causan enfermedades

    (ej.: Treponema pallidum sfilis; Vibrio cholerae clera), y otras son beneficiosas, como las

    bacterias lcticas (ej.: Lactobacillum casei yogur). Algunas bacterias son auttrofas, y usan

    como fuente de energa el Sol (auttrofas fotosintticas) o bien la energa liberada en ciertas

    reacciones qumicas (auttrofas quimiosintticas).

    10. EL ORIGEN DE LAS C LULAS.

    Los primeros organismos antecesores de las clulas llamadosprotoclulas

    se cree que tenan una

    membrana que las separaba del medio externo y una organizacin interna que garantizaba su

    propio mantenimiento y reproduccin.

    Estas protoclulas se cree que provienen de la unin de las primeras biomolculas orgnicas que

    se formaron. Se cree que la clula eucariota proviene de la procariota; esto se explica por la

    Teora Endosim bitica

    :

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    Un procariota primitivo hetertrofo de gran tamao engulle o atrapa a otro procariota ms

    sencillo. Ambos procariotas inician una relacin simbitica.

    -

    A partir de esta relacin de simbiosis se cree que provienen tanto las mitocondrias como los

    cloroplastos, as como el resto de orgnulos celulares.

    11. LOS VIRUS.

    Los virus son partculas de tamao menor que las bacterias. Un

    virus est formado por una molcula de cido nucleico

    (ADN o

    ARN) rodeado por unacpsida

    o cubierta de protenas y, a veces,

    por una envoltura externa membranosa.

    Los virus no tienen orgnulos celulares por lo que tienen que

    parasitar a otro organismo.

    CICLO VITAL DE UN VIRUS.Consta de varias fases:

    1.

    El virus se fija a la clula que va a parasitar.

    2.

    Inyecta su cido nucleico en la clula.

    3.

    Su cido nucleico se une al ADN de la clula (animal, vegetal o bacteriana).

    4. Se empiezan a sintetizar virus nuevos.

    5.

    Se van a otras clulas.