A CÉLULA

UNIDADE DE VIDA

Profesor: Adán Gonçalves. IES María Casares

1. O DESCUBRIMENTO DA CÉLULA

1. O DESCUBRIMENTO DA CÉLULA

Microscopio utilizado por Robert Hooke (1665)

1. O DESCUBRIMENTO DA CÉLULA

En 1674 Leuwenhoek observou hematías, espermatozoides, protozoos e mesmo describiu unha bacteria. Todo elo grazas a un microscopio de maiores aumentos fabricado por él.

Esquemas dos microorganismos

obsevados por Leeuwenhoek

1. O DESCUBRIMENTO DA CÉLULA

A teoría celular está vencellada á invención das lentes e á construcción dos microscopios que permitiron ter unha visión moi ampliada destas estructuras, podendo observar características totalmente imperceptibles ó ollo humano.

En 1838-39 Schleiden e Schwann enuncian a primeira teoría celular segundo a cal, a célula é a unidade estructural e funcional dos seres vivos, capaz de manter unha existencia propia e independente

1. O DESCUBRIMENTO DA CÉLULA

1858 Virchow completa o postulado anterior afirmando que todas as células se orixinan a partir dunha preexistente.

A TEORÍA CELULAR

A teoría celular resúmese nos seguintes puntos:

a) A célula é a unidade estrutural dos seres vivos

b)A célula é a unidade funcional de todos os seres

vivos.

c) Toda célula procede doutra preexistente.

d)A célula contén o material xenético dun ser vivo.

A TEORÍA CELULAR

Sen embargo, a

universalidade da

teoría celular non

foi completa ata que

Santiago Ramón y

Cajal demostrou a

individualidade das

neuronas.

Agora si podíamos dicir que todos os tecidos están formados por células!

2. OS NIVEIS DE ORGANIZACIÓN

Son os distintos graos en que se organiza a materia.

Niveis Abióticos:

• Nivel subatómico: formado polas partículas subatómicas (protón,

neutrón...)

•Nivel atómico: constituído polos átomos (H, Li, Fe...)

•Nivel molecular: referido ás moléculas (unión de átomos). Podemos falar

de moléculas orgánicas e inorgánicas. Orgánicas: glícidos,

lípidos.../Inorgánicas: auga, sales minerais...

As moléculas que forman parte da materia viva denomínanse biomoléculas .

A este nivel pertencen tamén as macromoléculas (unións de moléculas:

amidón, triglicéridos...), os complexos supramoleculares (unión de

macromoléculas de distinta natureza: glucoproteínas, virus...) e os

orgánulos celulares (asociación de complexos supramoleculares: R.E.,

lisosomas...)

2. OS NIVEIS DE ORGANIZACIÓN

Niveis Bióticos:

• Nivel Celular: o das células. Unidade básica de vida. A este nivel pertencen os organismos

unicelulares. É habitual que os unicelulares formen colonias (agrupación de células que

manteñen a independencia).

• Nivel Pluricelular: inclúe a todos los organismos constituídos por máis dunha célula

(organismos pluricelulares); neles as células non son independentes, hai especialización.

Dentro deste nivel hai distintos graos de complexidade:

- Tecidos: conxunto de células que realizan unha función. P.e. tecido nervioso.

- Órganos: asociación de tecidos para levar a cabo un acto concreto. P.e. corazón.

- Sistemas: conxunto de órganos parecidos, nos que hai un tecido predominante, que se

asocian para realizar unha función. P.e. sistema circulatorio.

- Aparellos: conxunto de órganos que poden ser moi diferentes, pero cuxos actos están

coordinados para levar a cabo unha función máis xeral que nos sistemas. De feito,é

frecuente que inclúa varios sistemas. P.e.: aparello circulatorio: sistema circulatorio e

linfático.

2. OS NIVEIS DE ORGANIZACIÓN

- Nivel de poboación: conxunto de individuos dunha mesma especie que son coetáneos.

- Nivel de comunidade: conxunto de poboacións (comunidade ou biocenose).

- Nivel de ecosistema: biocenose que vive nun determinado lugar (biotopo) e as súas interrrelacións.

- Ecosfera: todolos ecosistemas do planeta.

2. OS NIVEIS DE ORGANIZACIÓN

NIVEL MOLECULAR: TIPOS DE MOLÉCULAS

Como dixemos as moléculas que forman parte da materia viva denomínanse

biomoléculas. Hainas orgánicas e inorgánicas.

• Biomoléculas Inorgánicas:

- Existen na materia viva e na inerte.

- Non conteñen C ou é moi escaso.

- Non son enerxéticas.

- Son : auga, sales minerais e gases respiratorios (O2 , CO2).

• Biomoléculas Orgánicas:

- Existen exclusivamente na materia viva.

- Son ricas en C.

- Son enerxéticas.

- Son: glícidos, lípidos, proteínas e ácidos nucleicos.

3. NIVEL CELULAR: MODELOS DE ORGANIZACIÓN

En que se parecen?

3. NIVEL CELULAR: MODELOS DE ORGANIZACIÓN

Todas as células

teñen en común:

- Membrana

plasmática

- Citoplasma

- ADN que contén

a información

xenética da célula

3. NIVEL CELULAR: MODELOS DE ORGANIZACIÓN

A partir disto a diferenciación máis básica das células establece dous niveis de organización: célula procariota e célula eucariota.

Características procariotas:

• Carecen de verdadeiro núcleo.

• Apenas posúen orgánulos (ribosomas)

• Son bacterias e similares. Reino Moneras.

• Unicelulares ou colonias.

Características eucariotas:

• Posúen verdadeiro núcleo, con envoltura nuclear.

• Numerosos orgánulos.

• Poden ser uni ou pluricelulares.

• Conforman os reinos restantes: Protoctista, fungo, vexetal e animal.

ESTRUTURA DUNHA CÉLULA PROCARIOTA

• Menor tamaño (1-10 micras)

• Máis sinxelas

• Presentan:

- Parede bacteriana: envoltura grosa e ríxida formada por glícidos e proteínas que

confire forma a célula. Algunhas bacteria posúen unha capa máis externa denominada

Cápsula bacteriana.

- Membrana plamática: Por dentro da parede. Formada por unha bicapa lipídica con

proteínas. Controla a entrada e saída de substancias e intervén no metabolismo

(respiración) e na duplicación do ADN.

- Cromosoma bacteriano: unha molécula de ADN circular dobre localizada nunha

rexión que non posúe membrana denominada nucleoide.

- Ribosomas: pequenos orgánulos onde se produce a síntese proteica.

- Flaxelos: prolongacións citoplamáticas que interveñen no desprazamento. Non

aparecen en todas as bacterias.

- Fimbrias: estruturas curtas e numerosas que son mecanismos de anclaxe.

CÉLULA PROCARIOTA

ESTRUTURA DUNHA CÉLULA EUCARIOTA

• Derivan das procariotas.

• Maior tamaño (10-100 micras).

• Maior complexidade estrutural.

• Presentan:

- Membrana plasmática: bicapa lipídica con proteínas que dá forma a célula. Regula o

intercambio de substancias.

- Citoplasma: Citosol + orgánulos

O citoplasma é a rexión comprendida entre a m.pl. e o núcleo. Está formada por un medio

acuoso chamado citosol e numerosos orgánulos (mitocondrias, aparello de Golgi...). Nel

tamén atopamos o citoesqueleto (fibras proteicas que interveñen nos movementos e na

división) e o centrosoma (rexión que controla a organización das fibras do citoesqueleto).

- Núcleo: nel reside a información xenética (ADN). Separado do resto da célula pola

envoltura nuclear (dobre membrana).

• Hai dous modelos de eucariotas: célula vexetal e célula animal.

ESTRUTURA DUNHA CÉLULA EUCARIOTA

Orgánulos dunha célula eucariota:

Retículo endoplamático: formado por un conxunto de sacos aplanados e condutos

tubulares. Hai dous tipos: rugoso e liso.

O R.E.R. continúase coa envoltura nuclear, posúe na súa cara externa numerosos ribosomas

adosados e a súa función é a síntese proteica.

O R.E.L. carece de ribosomas e a súa principal función é a síntese de lípidos.

Aparello de Golgi: formado por un conxunto de cisternas aplanadas nas que se acumulan

as substancias procedentes do R.E.; éstas son segregadas a través de vesículas e

distribuidas as partes da célula que o precisen.

Ribosomas: pequenos orgánulos cuxa misión é a síntese proteica.

Mitocondrias: orgánulos esféricos de dobre membrana que constitúen a “central

enerxética” da célula; xa que nelas realízase a respiración celular para obter enerxía.

Posúen ADN propio.

Lisosomas: vesículas membranosas con enzimas dixestivos que permiten a hidrólese de

moléculas complexas. Máis abundantes en animais.

ESTRUTURA DUNHA CÉLULA EUCARIOTA

Orgánulos dunha célula eucariota:

Vacúolos: vesículas membranosas fundamentalmente con función de

almacenamento (auga, pigmentos, refugallos...). Característicos das vexetais: nun

principio pequenos e numerosos e co paso do tempo fusiónanse para formar un gran

vacúolo que ocuopa practicamente todo o interior.

Cloroplastos: orgánulos de dobre memebrana exclusivos das células vexetais. No

seu interior hai un sistema de membranas (tilacoides) que contén a clorofila.

Realizan a fotosíntese. Posúen ADN propio.

Célula eucariota animal

Célula eucariota vexetal

Estrutura dun cloroplasto

Estrutura dunha mitocondria

DIFERENZAS CÉLULA ANIMAL-VEXETAL

CÉLULA ANIMAL CÉLULA VEXETAL

Non posúe cloroplastos Posúe cloroplastos

Vacúolos pequenos e

pouco numerosos

Vacúolos numerosos que

tenden a fusionarse nun

só vacúolo grande

Posúen centriolos Non posúe centriolos

Sen parede celular Con parede celular

4. O NÚCLEO CELULAR

Estrutura voluminosa das células

eucariotas. Nel atópase a gran

maioría do ADN celular.

4. O NÚCLEO CELULAR

• Localización: posición central nas células animais e desprazado nas vexetais polos vacúolos.

• Adoitan ser un por célula, pero hai células binucleadas (hepatocitos), plurinucleadas (musculares estriadas) e incluso sen núcleo (eritrocitos).

• Compoñentes do núcleo:

- Envoltura nuclear: dobre membrana, externa e interna, separadas polo espazo intermembranoso. A externa conectada ao R.E.R. Posúe poros nucleares aao seu través prodúcese o intercambio de substancias.

- Nucleoplasma: medio interno acuoso. Nel acontece a replicación do ADN.

- Nucléolo: corpúsculo esférico carente de membrana só observable en interfase. Forma os ribosomas e pode haber máis dun por núcleo.

- Cromatina: constituída por ADN en diferentes graos de condensación asociado a proteínas.

Cando a célula se vai dividir as fibras de cromatina organízanse e condénsanse para formar os cromosomas. Hai tantas fibras como cromosomas.

Estrutura do núcleo

5. CROMOSOMAS

• Son estruturas filamentosas que aparecen na división celular.

• Constitúen o máximo grao de condensación (moi enrolado) do ADN.

• Distribúen o material xenético da célula nai ás células fillas.

• Formados por ADN condensado unido a distintas proteínas.

• Cada cromosoma está constituído por dúas cromátides unidas por un punto

denominado centrómero.

• Unha cromátide contén unha molécula de ADN e a outra posúe outra molécula de ADN

idéntica resultado da replicación.

• As dúas cromátides dun cromosoma son as cromátides irmáns.

• Cada cromátide presenta dous brazos.

5. CROMOSOMAS

NÚMERO DE CROMOSOMAS

• O número de cromosomas é característico de cada especie.

• Atendendo a isto podemos falar de:

- Organismos haploides: un xogo de cromosomas (n).

- Organismos diploides: dous xogos de cromosomas (2n; un do pai e outro da nai) nas

células somáticas. As parellas de cromosomas denomínanse homólogos e portan

información para os mesmos caracteres.

• Tipos de cromosomas:

- Metacéntricos: centrómero no medio; brazos iguais.

-Submetacéntricos: centrómero desprazado. Barzos lixeiramente desiguais.

- Acrocéntricos: centrómero moi desprazado. Brazos desiguais.

- Telocéntricos: centrómero nun extremo. Só visible un brazo.

Número de cromosomas

Célula 2n = 6 Célula n = 3 Cromosomas

maternos

Cromosomas

paternos

Tipos de cromosomas

6. CARIOTIPO

• O cariotipo é o conxunto de cromosomas característico dunha especie.

• No cariotipo humano diferenciamos dous tipos:

Heterocromosomas ou cromosomas sexuais: Diferentes, determinan o

sexo na nosa especie. Un chámase X e outro Y. As mulleres son XX e os

homes XY.

Autosomas: son o resto de cromosomas e son iguais en ambolos dous

sexos.

• As persoas posuímos 46 cromosomas, 22 pares de autosomas e un par de

heterocromosomas.

• O estudo do cariotipo permítenos detectar anomalías no número de

cromosomas ou na forma dos mesmos.

Idiograma dun cariotipo humano

Observa o seguinte cariotipo:

Que é un home ou unha muller?

Observas algunha diferenza importante co que vimos na diapositiva

anterior?

7. O CICLO CELULAR

• A maioría das células reprodúcense xerando novas células.

• O tempo que tardan é variable.

• Hai células que non se dividen nunca, como os eritrocitos ou as musculares

estriadas e outras que tardan moi pouco en facelo coma as do epitelio intestinal

ou as da nosa pel.

• A reprodución celular ten lugar mediante a división celular, que na maioría das

células sucede a través dun proceso denominado mitose.

• O ciclo celular é a secuencia de procesos que sofre unha célula dende a súa

formación ata que se divide. A súa duración depende do tipo celular e das

condicións ambientais (temperatura, nutrientes…).

• No ciclo celular das células eucariotas podemos diferenciar dúas fases: interfase

ou fase de non división e fase de división ou fase M.

7. O CICLO CELULAR

INTERFASE

Fase de longa duración na que se pode observar

claramente o núcleo (núcleo interfásico). Nesta

fase a célula non está inactiva: crece, sintetiza

proteínas, duplica o seu ADN antes da división,

produce orgánulos…

A duplicación ou replicación do ADN antes da

división permite que as dúas células fillas

reciban a mesma cantidade de ADN que tiña a

célula nai.

FASE DE DIVISIÓN (FASE M)

De curta duración, nela o núcleo desaparece e

fanse visibles os cromosomas. Consta da división

do núcleo (Mitose) e a do citoplasma

(Citocinese)

8. DIVISIÓN CELULAR EN EUCARIOTAS

Na fase M a partir dunha célula nai orixínanse dúas células fillas con idéntico número de

cromosomas ca proxenitora.

Comprende dous procesos: Mitose e Citocinese

MITOSE

Antes da Mitose o ADN xa foi duplicado na interfase. Ao inicio da Mitose duplícase o

centrosoma, e os centríolos se a célula é animal.

A mitose é un proceso continuo, pero podémolo dividir en varias etapas:

PROFASE: A cromatina condénsase e fanse visibles os cromosomas. Desaparece a

envoltura nuclear e o nucléolo e aparece o fuso mitótico.

METAFASE: Os cromosomas perfectamente visibles xa dispóñense no centro da

célula formando a placa ecuatorial e únense polo centrómero as fibras do fuso.

ANAFASE: Sepáranse as cromátides irmáns de cada cromosoma e diríxense cada

unha a un polo da célula; cada cromátide pode ser xa considerada un cromosoma.

TELOFASE: Reaparece o nucléolo e a envoltura nuclear que rodea aos novos

cromosomas que se descondensan e forman a cromatina. Desaparece o fuso.

8. DIVISIÓN CELULAR EN EUCARIOTAS

CITOCINESE

Consiste na división do citoplasma e ocorre simulatáneamente ás últimas fases da

mitose. Hai diferenza entre células animais e vexetais:

Animais:

Prodúcese un estrangulamento na zona media da célula nai que permite a separación das

dúas células fillas.

Vexetais:

Fórmase un tabique de separación, o fragmoplasto, na zona media da célula nai.

0

Membrana

plasmática

Nucléolo

Cromatina

Membrana

nuclear

Citoplasma

Centrosoma con

centríolos

Comeza a desaparecer a

membrana nuclear

Empezan a visualizarse os

cromosomas Os centriolos duplicados van ós polos opostos

da célula

Empézase a constituir o

fuso mitótico

Os cromosomas colócanse no

ecuador da célula

As cromátidas irmáns de cada cromosoma sepáranse, cada unha vai a un polo. Poden xa considerarse cromosomas

A célula comenza

a estrangularse

(nas células animais)

ou se orixina o

Fragmoplasto (tabique

de separación nas

células vexetais)

Empeza a formarse

a membrana nuclear

As cromátidas (xa cromosomas)

descondénsanse

0

0

Resultado final: duas células

fillas idénticas á nai

PROFASE METAFASE ANAFASE TELOFASE

Resumindo: MITOSE

Ver vídeo

Citocinese

9. A MEIOSE

A meiose é un tipo de división reducional, xa que a partir dunha célula nai

diploide (2n) fórmanse 4 células fillas haploides (n), é dicir, coa metade do

contido de ADN da célula proxenitora.

Nos Vertebrados prodúcese nas gónadas (testículos e ovarios) e as células

orixinadas chámanselle gametos.

Na meiose hai dúas divisións sucesivas que orixinan catro células fillas, todas

diferentes xenéticamente a célula nai.

As fases son:

PROFASE I: Condénsanse os cromosomas e fanse visibles. Desaparece o

nucléolo e a envoltura nuclear. Os cromosomas homólogos (un do pai e outro

da nai) emparéllanse e intercambian fragmentos de ADN (Sobrecruzamento

que provoca a recombinación xenética) asegurando que todas as células

fillas sexan distintas a proxenitora).

9. A MEIOSE

METAFASE I: os cromosomas homólogos en parellas colócanse no

ecuador da célula.

ANAFASE I: arrastrados polo fuso meiótico os cromosomas homólogos

sepáranse e cada un vai a un polo da célula.

TELOFASE I e CITOCINESE: fórmanse 2 células fillas coa metade de

cromosomas que a célula nai

PROFASE II: sen interfase, vólvese a formar o fuso e cada cromosoma

formado por dúas cromátides móvense cara o ecuador da célula.

METAFASE II: os cromosomas atópanse no ecuador.

ANAFASE II: sepáranse as cromátides irmáns e cada unha vai a un

extremo da célula.

TELOFASEII e CITOCINESE: orixínanse 4 células haploides distintas

da célula nai.

INTERFASE (duplicación del

ADN)

1. PROFASE I (Condensación dos

cromosomas)

2. METAFASE I (Os cromosomas

dispóñense en parellas

no ecuador da célula

(cromosomas homólogos))

3. ANAFASE I (Separación dos

cromosomas)

4. TELOFASE I e

CITOCINESIS

5. PROFASE II (vólvese a formar o fuso)

Células fillas

6. ANAFASE II (Separación de

cromátides)

7. TELOFASE e

CITOCINESIS

MEIOSIS I (separación de cromosomas

homólogos)

MEIOSE II (separación de cromátides irmáns)

SOBRECRUZAMENTO

MEIOSE I (separación de cromosomas homólogos)

Ver vídeo

9. A MEIOSE

10. COMPARACIÓN MITOSE-MEIOSE

MITOSE MEIOSE

Prodúcese nas células somáticas Só se produce nas células nai dos gametos

Non hai emparellamento de cromosomas, polo que sucede tanto en haploides como

diploides

Precisa células diploides porque hai emparellamento de cromosomas

O núcleo divídese unha vez O núcleo divídese dúas veces

Non hai sobrecruzamento Na profase I hai sobrecruzamento entre cromosomas homólogos

Na anafase sepáranse cromátides irmáns Na anafase I sepáranse cromosomas homólogos e na anafase II cromátides

irmáns

Orixínanse dúas células fillas idénticas á nai (só variación por mutacións)

Orixínanse catro células fillas distintas á nai (variabiliadade por mutación e por

recombinación xenética)

10. COMPARACIÓN MITOSE-MEIOSE

11. SIGNIFICADO DA MITOSE E DA MEIOSE

Son dous mecanismos de división celular cun significado biolóxico diferente:

Nos pluricelulares, a mitose supón crecemento a partir da célula ovo ou

zigoto, e renovación e reparación de tecidos.

Nos unicelulares, a mitose supón xerar descendencia (reprodución asexual)

idéntica ao proxenitor.

A meiose, permite formar gametos haploides que o fusionarse

(fecundación) orixinan un cigoto diploide. Posibilita, por tanto, manter un

número constante de cromosomas nos organismos con reprodución sexual.

Ademais, asegura a variabilidade xenética (recombinación xenética e

segregación independente).

11. SIGNIFICADO DA MITOSE E DA MEIOSE

FORMACIÓN DOS GAMETOS

Os gametos son as células reprodutoras producidas nas gónadas mediante

meiose.

O proceso de formación de gametos denomínase gametoxénese,hai dous tipos:

Espermatoxénese: formación dos espermatozoides nos testículos. Cada

célula nai diploide produce 4 células haploides diferentes que por

diferenciación orixinaran os espermatozoides (dous cun cromosoma X e

outros dous cun Y)

Ovoxénese: formación dos óvulos nos ovarios. Cada célula nai diploide

produce 4 células haploides, unha delas orixinará un óvulo, as outras tres

formarán os corpúsculos polares que dexenerarán. Todos os óvulos levan un

cromosoma X.

12. CICLOS BIOLÓXICOS

Un ciclo biolóxico son as distintas etapas que atravesa un organismo ao

longo da súa vida dende que se forma o cigoto ata que alcanza a madurez

sexual e produce gametos para perpetuar a especie.

Diferenciamos tres tipos:

CICLO HAPLONTE: o típico de individuos adultos haploides. O cigoto é o

que sofre meiose.

CICLO DIPLONTE: característico de adultos diploides. Son os gametos

os que sofren meiose.

CICLO DIPLOHAPLONTE: presentan alternancia de xeracións de adultos

haploides (gametófito) e diploides (esporófito). Son as esporas as que

sofren meiose.

Ciclo haplonte

En algas

e fungos

unicelulares

HAPLOIDE DIPLOIDE

Cigoto

(2n)

Fecundación

Meiose Célula (n)

Gametos (n)

Fusión de gametos

Ciclo diplonte

En casi todos

os animales

HAPLOIDE DIPLOIDE Fecundación

Cigoto

(2n)

Gametos (n)

(2n) MEIOSE

Ciclo diplohaplonte

En plantas e en

algunhas algas

e fungos

Gametos (n)

HAPLOIDE

DIPLOIDE

Fecundación

Meiose

Esporas (n)

Cigoto

(2n)

(n)

(2n)

Grazas por atenderme

FONTES-LIGAZÓNS DAS IMAXES:

•biologiaperiodistica.blogspot.com

•biología.edu.ar

•blatner.com

•concienciaeco.com

•e-ducativa.catedu.es

•labitacoradelbuho.blogspot.com

•lacelula1erodesecundariaadeu.blogspot.com

•paperblog.com

•Presentación “La Célula” 1º Bacharelato IES Otero Pedrayo-Ourense.

• www.profesorenlinea.cl

•www.taringa.net

•wikis.engrade.com