Chapter 1 1

Capítulo 1Capítulo 1

Ciencias Biológicas 1Ciencias Biológicas 1

Introducción a la vida

en la Tierra

Introducción a la vida

en la Tierra

Características de losseres vivos

- Estructura compleja y organizada. - Responden a estímulos del ambiente.- Obtienen y usan materia y energía.- Mantienen su ambiente interno –

homeostasis.- Crecen.- Se reproducen.- Evolucionan.

OH H

CH2OH

Niveles de organizaciónbiológica I

SubatómicoElectrónNeutrónProtón

NitrógenoCarbonoHidrógeno Oxígeno

ADNGlucosaAgua

NúcleoCloroplastoMitocondria

Célula nerviosa

Atómico

Molecular

Organelo

Celular

Niveles de organizaciónbiológica II

Tejido TejidoNervioso

Cerebro

SistemaNervioso

Antílope

Órgano

Sistema de órganos

Organismo

Niveles de organizaciónbiológica III

PoblaciónRebaño de antílopes

Halcón

Agua

Superficieterrestre

Comunidad

Ecosistema

Biosfera

Antílopes

Halcón Pasto Antílopes SerpienteArbustos Suelo

Aire

Serpiente

Característica:responden a los estímulos

Cambios en el medio interno:• Temperatura.• Nivel hídrico.• Nivel de azúcar en la sangre.

Cambios en el medio externo:• Búsqueda de agua y alimentos.• Evitar el peligro.• Las plantas crecen hacia la luz.

Característica:homeostasis

Los sistemas organizados pueden desintegrarse.

Prevenir la desintegración requiere energía.

Homeostasis significa “mantenerse igual”.

• Transpirar cuando hace calor; tiritar cuando hace frío.

• Sentir sed cuando el agua es escasa.

Clasificando la diversidad de la vida

Dominios bacteria y archaea

• Procarióticos• Principalmente

unicelularesDominio eukarya.

• Otros organelos.

•Son eucarióticos.•Células con membrana nuclear distinguible.

Clasificando la diversidad de la vida

• Reino protista unicelulares

• Reino fungi multicelulares

• Reino plantae multicelulares

• Reino animalia multicelulares

Variaciones en la adquisición de energía

Plantae:• Captura energía luminosa.• La utiliza para fabricar alimento a partir del dióxido de carbono.• Autótrofos fotosintetizadores.

Los demás:• Consumen otros organismos para obtener alimento.• Algunos absorben partículas.• Otros ingieren a sus presas.• Heterótrofos.

A. Robert Hooke (1665) inventó la palabra célula, observando un trozo de corcho.

B. Robert Brown (1831) descubrió el "nucleo“.

La historia de la teoría celular

La historia de la teoría celular

C. Theodor Schwann (1838) observando células animales en cartílago.1. Las células son las partes elementales

de plantas y animales.D. Mattias Schleiden. Las células son las

bases fundamentales de la vida.E. Virchow (1858). Toda célula proviene de

otra célula.

La historia de la teoría celular

F. Teoría celular:1. Todos los seres vivos están formados

por una o más células.2. La célula es la unidad básica

estructural y funcional de los seres vivos.

3. Toda célula proviene de otra célula preexistente.

Microscopios

Células de corcho de

Hooke

Microscopio óptico

Microscopio electrónico

Características de las células

A. Tamaño celular1. 1 – 100 µm

2. ¿Qué determina el tamaño de la célula?

a. La relación superficie – volumen.

b. Distancia del centro de la célula a su superficie.

Tamaños relativos

100 m

10 m

1 m

10 cm

1 cm

1 mm

100 m

10 m

1 m

100 nm

10 nm

1 nm

0.1 nm

Mic

rosc

opio

ele

ctró

nico

Mic

rosc

opio

de

luz

Vi

sibl

e a

sim

ple

vist

aM

. E.

espe

cial

es

Células eucarióticas

Mitocondria

Virus

Proteínas

Átomos

Comparación de imágenes microscópicas

Paramecium

Microscopioóptico

Microscopio electrónico de

barrido

Microscopio electrónico de transmisión

Microscopio electrónico de

barrido

Características de las células

Tipos de células

1. Procariótica — no tiene núcleo organizado, ADN circular, ribosomas.

2. Eucariótica — de mayor tamaño, núcleo organizado, cromosomas lineares, organelos membranosos.

Célula procariótica indiferenciada

Cápsula

Pared celular

Membrana plasmática

Citosol

Nucleoide (ADN)

Flagelo

Plásmido (ADN)

Estructura celular

A. Todas las células poseen una membrana plasmática, citoplasma y material genético.1. La membrana plasmática tiene una

bicapa de fosfolípidos, embebidos en glucoproteínas.a. Separa al citoplasma del medio. b. Regula el movimiento molecular hacia y

fuera de la célula.c. Permite interacción con otras células y el

medio.

Estructura celular

2. Material genético— ADN, se encuentra en el núcleo (célula eucariótica).

3. Citoplasma—agua, sales, monómeros y polímeros orgánicos.a. Contiene organelos.

B. Pared celular en células de plantas, células procarióticas y hongos.1. Compuestas por polisacáridos.2. Función: soporte, protección.

Función celular

A. Fabricación de proteínas

B. Metabolismo

Célula indiferenciada

Célulaanimal

Célula vegetal

Núcleo

Aparato de Golgi

Mitocondria

Retículoendoplasmático

Centríolos Cloroplastos

Nucleolos

Ribosomas

Vacuola central

R.E. liso Pared celular

Célulaanimal

Célula vegetal

Célula indiferenciada

• Núcleo, es el centro de control de la célula.a. Rodeado por membrana

(envoltura nuclear).

b. Contiene nucleolos; sintetiza ARN ribosomal.

c. ADN en cromosomas (ADN y proteínas).

Núcleo

El núcleo

Nucleolo

Poros

Cromatina(cromosomas) Envoltura

nuclear

Núcleo: microfotografía electrónica de célula de levadura

Membrana plasmática

Núcleo

Porosnucleares

Cromosomas

Nucleolos

Núcleo

Pared celular

Cromosomas

Retículo endoplasmático y ribosomas

El retículo endoplasmático, consiste de membranas plegadas adosadas al núcleo.a. Rugoso (RER) es el lugar de síntesis y

secreción de proteínas.b. Liso (REL), síntesis de lípidos.

Los ribosomas unen aminoácidos monoméricos para formar cadenas polipeptídicas.a. Asociado con el RE.b. Formado por ARN y proteínas.

Ribosomas

Vesículas

Retículo endoplasmático

Retículo endoplasmático rugoso vs. RE liso

Retículo endoplasmático rugoso

Ribosomas

Retículo endoplasmático liso

Ribosomas

• Aparato de Golgi (dictiosomas) son sacos membranosos asociados con el RE.a. Procesamiento y transporte de

proteínas y lípidos.b. Síntesis y transporte de polisacáridos.

• Los lisosomas, derivados del Golgi son vesículas que contienen enzimas digestivas.

El aparato de Golgi y los lisosomas

El aparato de Golgi

Vesículas delRE

Vesículas que se separan del aparato

de Golgi

El flujo de la membrana

Lisosoma

Se separan del Golgi

Aparato

de GolgiRetículoendoplasmático

Hacia elGolgi

Vacuolas

a. En plantas grandes, espacios llenos de agua (savia celular).

b. Pueden ocupar sobre el 90% del volumen celular.

c. Rodeadas por tonoplastos (una membrana simple).

d. Funciones:1) Almacenamiento de rojo/azul antocianinas,

ácidos, sales, desechos.

2) Mantienen presión celular (presión de turgencia) la planta se marchita cuando sus células pierden presión de turgencia.

Vacuolas contráctiles

1

2

Paramecium sp.

Depósito expulsando agua

Depósito lleno con agua

Vacuola central

Vacuolacentral Pared celular

Cito

plas

ma

Célula vegetal normal Escasa de

agua

Espacio entre la pared y la mambrana celular

Normal

Privada de soporte de agua

Mitrocondrias

Utilizan energía almacenada en las moléculas de alimento para producir ATP.

Proporcionan la energía necesaria para el funcionamiento celular (respiración). Bolsas redondas, ovaladas o cilíndricas, formadas

por un par de membranas.

Membrana exterior lisa –membrana interior forma pliegues (crestas).

Compartimento intermembranas.

Matriz.

Mitocondrias

CrestasMatriz

Membrana exterior

Membrana interior

Asociados a la fotosíntesis.

Rodeados por una doble membrana.

Desempeñan diversas funciones.

Almacenan pigmentos.

Guardan productos fotosintéticos.

Plástidios

Plástidios

Doblemembrana

Gránulos de

almidón

Son plástidios altamente especializados. Realizan la fotosíntesis. Verdes –contienen el pigmento clorofila. Estroma / grana (tilacoides). Tienen su propio ADN y ribosomas. Se autorreplican. Más de 100 por célula.

Mitocondrias y plástidios dieron base a la hipótesis endosimbiótica.

Cloroplastos

Cloroplastos

Tilacoides

Membrana exterior

Membrana interior

Una grana

Estroma

Citoesqueleto. Los organelos están unidos a una red de fibras protéicas (microfilamentos, filamentos intermedios, microtúbulos).

1. Forma celular.2. Movimiento celular.3. Movimiento de organelos.4. División celular.

Citoesqueleto

Citoesqueleto

Microtúbulos

Microfilamentos

Filamentos intermedios

Subunidades de actina

Subunidades de tubulina

Retículo endoplasmático

Mitocondria

Membrana plasmática

Cilios y flagelos

Son delgadas extensiones de la membrana plasmática.

Cada cilio y flagelo contiene un anillo de nueve pares fusionadas de microtúbulos, con un par no fusionado en el centro.

Ayudan el movimiento de organismos simples.

Cilios y flagelos

Membrana celular

par fusionado de microtúbulos

Cuerpo basal

Paramecium

Partes del flagelo

Par fusionado

Membrana celular

Brazos proteicos

Par central no fusionado

Tripletes de microtúbulos

Cuerpo basalCorte del cuerpo basal

Movimiento del flagelo

Movimiento ondulatorio y propulsión continua

Dirección de locomoción Propulsión del agua

Microfotografía con microscopio electrónico de barrido de un espermatozoide y un óvulo humano

Movimiento del cilio

Brazada de potencia Brazada de retornoPropulsión del fluido

Microfotografía con microscopio

electrónico de barrido de un cilio