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BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESOTema 1: La célula. Unidad de vida

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La célula. Unidad de vida



Lectura inicial

En 1951, la Sra. Henrietta Lacks, empezó a tener abundantes hemorragias vaginales, y decidió acudir al hospital Johns Hopkins de Baltimore, en Estados Unidos. Tras realizarle unas pruebas le descubrieron un tumor en el cuello del útero. Para obtener un diagnóstico concluyente, los médicos le realizaron una biopsia y enviaron las muestras para su análisis.El doctor George Otto Gey, quien en ese momento intentaba hallar una cura para el cáncer, también recibió una pequeña muestra. Sus trabajos se centraban en la posibilidad de hacer crecer células humanas en el laboratorio. Hasta ese momento, se había visto que una célula humana normal, en un medio de cultivo adecuado, se dividía unas cincuenta veces y posteriormente moría. Cuando Gey analizó la muestra celular de la Sra. Lacks, se quedó sorprendido al observar que sus células crecían y se dividían continuamente en el interior de una probeta. Descubrió así una línea celular inmortal.Henrietta murió en octubre del año 1951, después de luchar todo lo posible contra la muerte. Ese mismo día el doctor Gey, sin permiso de Henrietta ni de su familia, mostró a los medios de comunicación su maravilloso avance en la investigación sobre el cáncer, llamando por primera vez a esas células HeLa.Desde entonces las células HeLa han continuado dividiéndose y se han estudiado en laboratorios de todo el mundo. Gracias a ellas se han llevado a cabo miles de investigaciones y se han conseguido grandes adelantos científicos en la lucha contra el cáncer.

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Henrietta Lacks

Células HeLa.


Esquema de contenidos

La célula. Unidad de vida

DescubrimientoTeoría celular


Niveles de organización

CaracterísticasTipos

El núcleo celular

CaracterísticasCondensación del ADN

Los cromosomas

CaracterísticasNúmeroTiposEl cariotipo

El ciclo celular

CaracterísticasFases

La división celular

La mitosis La meiosis ComparaciónVariabilidad

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INICIO

Enlaces

Recursos para la explicación de la unidad

SALIRANTERIOR

Los niveles de organización

El descubrimiento de la célula

La teoría celular Tipos de organización celular

El núcleo celular

Proceso de condensación del ADN

Los cromosomas Número de cromosomas

Tipos de cromosomas

El cariotipo

El ciclo celular Fases del ciclo celular

La meiosis Comparación entre mitosis y meiosis

Variabilidad debido la meiosis




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1665Robert Hooke

Microscopio

Corcho

1674

Anthony van Leeuwenhoek

Microscopio

Animálculos

1831Robert Brown

Descubre el núcleo en las células vegetales

1838

Johannes Purkinje

Denomina protoplasma al liquido que llena la célula

Vegetales y animales están formados por células

Matthias Schleiden

Friedrich Schwann

1855

Rudolf Virchow

Toda célula proviene de otra preexistente

¿Y en 1899?




SALIRANTERIOR

1899Demuestra la individualidad

de las neuronas

Santiago Ramón y Cajal VOLVER


La Teoría Celular


SALIRANTERIOR

La célula:• Es la unidad estructural o morfológica de los seres vivos (todos formados por células).

• Es la unidad funcional o fisiológica (realiza todos los procesos que le permiten vivir).

• Es la unidad de reproducción (procede de otra célula ya existente).

• Es la unidad genética (contienen el material hereditario que pasa de células madres a hijas).



Los Niveles de Organización: Grados de complejidad creciente en que se organiza la materia.

SALIRANTERIOR

Niveles abióticos

(en materia viva y materia

inerte)

Niveles bióticos

(solo en la materia viva)

Particulas subatómicas

Átomos

Moléculas

Macromoléculas y complejos

supramoleculares

Orgánulos

Células

Tejidos

Órganos

Aparatos y sistemas

Individuo

Población

Comunidad

Ecosistema

Ecosfera


Célula eucariota

(célula animal y vegetal)


Los Tipos de Organización Celular

SALIRANTERIOR

Célula procariota

(bacterias)



Estructura de la Célula Procariota

SALIRANTERIOR

Bacteria Pared celular

Membrana plasmática con

mesosomas

Cromosoma bacteriano

Ribosomas

Flagelos

Fimbrias

VOLVER

•Pared celularPared celular. Envoltura rígida de polisacáridos y proteínas.

•Membrana plasmáticaMembrana plasmática. Bajo la anterior. Regula la entrada y salida de sustancias. A veces se pliega (mesosomas, en procesos metabólicos).

•Cromosoma bacterianoCromosoma bacteriano. Material genético distribuido en el citoplasma. ADN formado por una sola molécula circular.

•RibosomasRibosomas. Para la fabricación de proteínas.

•FlagelosFlagelos. Prolongaciones para desplazarse.

•FimbriasFimbrias. Estructuras cortas para fijarse.



Estructura General de la Célula Eucariota

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Núcleo

Membrana plasmática

Citoplasma

Centrosoma

Aparato de Golgi VOLVER

•Membrana plasmáticaMembrana plasmática. La aísla y regula el intercambio de sust.

•NúcleoNúcleo. Material genético rodeado de la envoltura nuclear.

•CitoplasmaCitoplasma. Medio acuoso del interior celular con fibras del citoesqueleto y orgánulos.

•CentrosomaCentrosoma. Cerca del núcleo, regula la división y el movimiento.

•Orgánulos citoplasmáticosOrgánulos citoplasmáticos:

Retículo endoplasmático: sacos aplanados y conductos tubulares (Rugoso: adosados ribosomas y sintetiza proteinas, Liso: carece de ellos y sintetiza lípidos).

Aparato de Golgi: cisternas planas y apiladas. Acumula y exporta al exterior sustancias del retículo endoplasmático.

Ribosomas: Con ARN y proteinas. Fabrica las proteinas.

Mitocondrias: Con doble membrana. Respiración celular y obtención de energía.

Lisosomas: vesículas procedentes del Golgi, con enzimas hidrolíticas.

Vacuolas: vesículas que acumulan diversas sustancias.

Mitocondrias

Ribosomas

Lisosomas



Dos modelos de Células Eucariotas

SALIRANTERIOR

Núcleo

Membrana plasmática

Citoplasma

Centríolos

Aparato de Golgi

VOLVER

CÉLULA VEGETAL

CÉLULA ANIMAL

Pared celular

Cloroplastos

Vacuolas

Mitocondrias

Retículo endoplasmático



El Núcleo Celular

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12 y 4

3

En él se encuentra la mayoría del ADN celular, con la información genética.

Posición: Generalmente, se sitúa en el centro de la célula. En las vegetales está cerca de la pared celular.

Número: La mayoría presentan uno; otras muchos (polinucleadas) y otras ninguno (ej.: glóbulos rojos).

Componentes:

1.1. Envoltura nuclearEnvoltura nuclear. Con doble membrana, la externa conectada con el Retículo Endoplasmático. Las membranas poseen poros que se comunican con el citoplasma.

2.2. NucleoplasmaNucleoplasma. Medio acuoso del interior.

3.3. Nucléolo.Nucléolo. Corpúsculo esférico sin membrana. Su función es la formación de los ribosomas. Puede haber más de uno.

4.4. Cromatina. Cromatina. Filamentos de ADN asociados a proteínas. Cuando la célula se va a dividir, se organizan y condensan formando los cromosomas.


Proceso de condensación del ADN


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Fibra de cromatina

Cromosoma

ADN

Proteínas


Características de los Cromosomas


SALIRANTERIOR

Cromátidas hermanas

Fibra de cromatina

Brazos

Centrómero

Cada cromosoma tiene dos CROMÁTIDAS hermanas, que se unen por el centrómero. Ambas son idénticas, ya que proceden de la replicación del ADN. Cada cromátida posee dos brazos de igual o distinta longitud



Tipos de Cromosomas. Según la longitud de los brazos, pueden ser:

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Metacéntricos

(brazos iguales)

Centrómero

Submetacéntricos (brazos ligeramente desiguales)

Centrómero

CentrómeroCentrómero

Acrocéntricos (brazos muy desiguales)

Telocéntricos (solo visible un brazo)


Número de Cromosomas


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Ej.: Célula diploide con 6 cromosomas (2n = 6), iguales dos a dos.

Ej.: Célula haploide con 3 cromosomas (n=3), todos distintos entre sí.

Cromosomas maternos

Cromosomas paternos

Organismos Haploides (n)Solo tienen un juego de cromosomas en todas sus células, todos diferentes entre sí.

Organismos Diploides (2n)Tienen dos juegos de cromosomas en sus células somáticas (no reproductoras), uno procede del padre y el otro de la madre. Por eso poseen parejas de CROMOSOMAS HOMÓLOGOS, iguales en forma y tamaño, y con genes para los mismos caracteres.

Cada especie tiene un número característico de cromosomas. Los organismos pueden ser haploides o diploides en función de los juegos de cromosomas que tengan.



El Cariotipo. Es el conjunto característico de cromosomas que posee una especie.

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Heterocromosomas masculinos: XY

Heterocromosomas femeninos: XX

Dos tipos de cromosomas: 1. HETEROCROMOSOMAS (o cromosomas sexuales). Determinan el sexo del individuo. En humanos están el X y el Y. Los hombres son XY, y las mujeres son XX.

2. AUTOSOMAS. Son el resto de cromosomas, iguales en ambos sexos.

Las personas tenemos 46 cromosomas en las células somáticas (44 autosomas y 2 cr. sexuales: XX o XY), mientras que en las células reproductoras (óvulos y espermatozoides) solo tenemos la mitad (22 autosomas y un cr. sexual: X o Y).

El estudio del cariotipo permite detectar algunas anomalías cromosómicas.

Idiograma



El Ciclo Celular. Conjunto de cambios que sufre una célula desde su formación hasta que se divide originando dos células hijas.

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Interfase

Fase M

1º. La célula aumenta su tamaño y la cantidad de orgánulos.

2º. El ADN se duplica.

4º. Los cromosomas se reparten entre dos nuevos núcleos (mitosis), se divide el citoplasma (citocinesis) y se originan dos células hijas.

3º. La cromatina se organiza. Las fibras se condensan y enrollan y se forman los cromosomas.



Fases del Ciclo Celular:1) Interfase.2) Fase M o de División (mitosis + citocinesis).

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Fase M

1ª etapa: División del núcleo (mitosis)

2ª etapa: División del citoplasma (citocinesis)

Interfase


TELOFASE

Los cromosomas se descondensan en cromatina

ANAFASE

Las cromátidas hermanas se separan

METAFASE

Los cromosomas se disponen en el centro

PROFASE

Condensación de la cromatina


La Mitosis o División del Núcleo.

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Fase M

División del núcleo (mitosis)

PROFASE METAFASE ANAFASE TELOFASE

VOLVER

Ver vídeo

Fases de la Mitosis



La Citocinesis o División del Citoplasma.

SALIRANTERIOR

Fase M

División del citoplasma (citocinesis)

Estrangulación

VOLVER

Fragmoplasto

Células vegetales Células animales



La Meiosis.

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INTERFASE (duplicación del ADN)

1. PROFASE I (Condensación de los cromosomas)

2. METAFASE I (Los cromosomas se disponen en parejas)

3. ANAFASE I (Separación de los cromosomas homólogos)

4. TELOFASE I y CITOCINESIS

5. PROFASE II (se vuelve a formar el huso)

2 células hijas (n)

6. METAFASE II

(cromosomas en el ecuador)

8. TELOFASE II y CITOCINESIS

4 células hijas (n)

MEIOSIS I (separación de cromosomas homólogos)

MEIOSIS II (separación de cromátidashermanas)

SOBRECRUZAMIENTO

VER CICLOS BIOLÓGICOS

MEIOSIS I (separación de cromosomashomólogos)

Ver vídeo

7. ANAFASE II

(Separación de cromátidas hermanas)



Meiosis y Ciclos Biológicos. Según el momento de la meiosis, se distinguen tres tipos de ciclos biológicos:

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Ciclo diplonte

Ciclo haplonte

Ciclo diplohaplonte



SALIRANTERIOR

Ciclo haplonte

VOLVER

En algas, protozoos y hongos unicelulares

HAPLOIDE DIPLOIDEDIPLOIDE

Cigoto (2n)

Fecundación

Meiosis

Individuo haploide (n)

Gametos (n)

Fusión de gametos

Alga unicelular



SALIRANTERIOR

Ciclo diplohaplonte

VOLVER

En plantas y en algunas algas y hongos

Gametos (n)

HAPLOIDE

DIPLOIDEDIPLOIDE

Fecundación

Meiosis

Esporas (n)

Cigoto (2n)

Adulto (n)

Gametofito

Adulto (2n)

Esporofito

Helecho



SALIRANTERIOR

Ciclo diplonte

VOLVER

En casi todos los animales

HAPLOIDEDIPLOIDEDIPLOIDEFecundación

Cigoto (2n)

Gametos (n)

Adulto

(2n)

Mono



Comparación entre Mitosis y Meiosis.

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MITOSIS MEIOSIS

Resultado: dos células hijas diploides iguales entre sí y a la progenitora.

Resultado: cuatro células hijas haploides distintas entre sí y de la progenitora.

2n 2n

No sobrecruzamiento Sí sobrecruzamiento

Separación de cromátidas hermanas

Separación de cromo-

somas homólogos

Separación de

cromátidas

hermanas

Células somáticas Células madre de los gametos



El Significado de la Mitosis y la Meiosis.

SALIRANTERIOR

1) Significado de la Mitosis:

- Organismos unicelulares: sirve para aumentar el número de individuos.

- Organismos pluricelulares: sirve para el crecimiento, para reparar tejidos dañados y para reponer células perdidas.

2) Significado de la Meiosis:

- Sirve para mantener constante el número de cromosomas característico de las especies con reproducción sexual.

- Asegura la variabilidad genética en la descendencia gracias al intercambio de genes (sobrecruzamiento) que se produce entre los cromosomas homólogos durante la profase I.



Formación de gametos. Recibe el nombre de gametogénesis y ocurre por meiosis en las gónadas (testículos y ovarios).

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ESPERMATOGÉNESIS

- Es la formación de gametos masculinos o espermatozoides ( ♂ ).

- Tiene lugar en los testículos.

- Tras la meiosis, se obtienen cuatro espermatozoides: 2 con el cromosoma X y dos con el Y.

OVOGÉNESIS

- Es la formación de gametos femeninos u óvulos ( ♀ ).

- Tiene lugar en los ovarios.

- Tras la meiosis, se obtienen cuatro células haploides: una es el óvulo y las otras tres degeneran. Todos los óvulos llevarán el cromosoma X.



Enlaces de interés

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