Introducción a la biología celular
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INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA CELULAR Conceptos y Organización estructural.
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INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA
CELULAR
Conceptos y Organización estructural.
Biología Celular (c)Dra. Claudia Rabert P.
CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
Biología Celular (c)Dra. Claudia Rabert P.
CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
Inventor del microscopio
1590
Zacharias Jansen
1588-1638
► Hans Lippershey
Biología Celular (c)Dra. Claudia Rabert P.
CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
Galileo Galilei
1564-1642
1610
Biología Celular (c)Dra. Claudia Rabert P.
CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
1665
Robert Hook
1635-1703
“Cellulae”
Corteza de
Quercus suber
30X
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CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
1665
Biología Celular (c)Dra. Claudia Rabert P.
CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
Regner de Graaf
1641-1673
Anatomía de los
aparatos reproductores.
Define al óvulo como
célula
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CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
Marcello Malpighi
1628-1694
• Estudio de
células vivas.
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CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
Biología Celular (c)Dra. Claudia Rabert P.
CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
Biología Celular (c)Dra. Claudia Rabert P.
CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
Anton Van Leeuwenhoek
1632-1723
300X
Microscopista.
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CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
Biología Celular (c)Dra. Claudia Rabert P.
CONCEPTO Y DESCUBRIMIENTO “CÉLULA”
Biología Celular (c)Dra. Claudia Rabert P.
TEORÍA CELULAR
Mejora de los microscopios en siglo IXX
Aportes:
•Descubre estructura central
en células eucarióticas
vegetales “nucleus”.
•Descubridor movimiento
browniano.Robert Brown
1773-1858
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TEORÍA CELULAR
Matthias Schleiden
1804-1881
Theodor Schwann
1810-1882
Hipótesis:
Todas las plantas
y animales están
conformados por
células
Embrión vegetal se
origina a partir de una
única célula
Células de cartílago
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TEORÍA CELULAR SCHWANN
Postula dos principios.
• Todos los organismos consisten en una o más células.
• La célula es la unidad básica de la estructura de todos los
organismos.
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TEORÍA CELULAR
Rudolf Virchow
1821-1902
Aporte:
“Omnis cellula e cellula”
Las células se generan únicamente
mediante la división de otras células
preexistentes.
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TEORÍA CELULAR
Postula tres principios.
• Todos los organismos consisten en una o más células.
• La célula es la unidad básica de la estructura de todos los
organismos.
• Todas las células se originan únicamente a partir de células
preexistentes.
CélulaUnidad
estructuralUnidad
reproductiva
Biología Celular (c)Dra. Claudia Rabert P.
TEORÍA CELULAR MODERNA
Walther Flemming
(1843-1905)
Investigó el proceso de división en la
célula y la distribución de los cromosomas
a los núcleos de la célula hija, un proceso
que él llamó mitosis .
“omnis nucleus ex
nucleus”.
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TEORÍA CELULAR MODERNA
Bioquímica
Genética
Citología
Estructura
CelularFunción
Celular
Información
Celular
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TEORÍA CELULAR MODERNA
Postulados:
• Todos los organismos están formados por una o más células.
• En las células tienen lugar las reacciones metabólicas de
organismo.
• Las células nuevas provienen, por reproducción celular, de células
que ya existen.
•Las células contienen el material hereditario.
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PROPIEDADES DE LA CÉLULA
•Poseen complejidad y organización elevada.
•Se reproducen a sí mismas.
•Captan y consumen energía.
•Efectúan reacciones químicas.
•Responden a estímulos.
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TEORIA ENDOSIMBIOSIS SERIADA.
Describe la aparición de
las células eucariotas como
consecuencia de la sucesiva
incorporación simbiogenética de
diferentes bacterias de vida libre
(procariotas), tres en el caso de
animales y hongos y cuatro en el
caso de los vegetales.
Lynn Margulis
1938
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TEORIA ENDOSIMBIOSIS SERIADA.
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TEORIA ENDOSIMBIOSIS SERIADA.
Arqueobacterias Núcleocitoplasma
• Antigüedad fósiles de 3500 millones de años.
• Sin morfología característica.
• Unión de lípidos en la membrana a través de un enlace éter.
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TEORIA ENDOSIMBIOSIS SERIADA.
a-Proteobacterias Mitocondria
• Abarcan la mayoría de los géneros fotótrofos.
• Gram (-).
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Cianobacterias cloroplasto
TEORIA ENDOSIMBIOSIS SERIADA.
• Procariotas capaces de realizar fotosíntesis oxigénica.
• El citoplasma presenta estructuras: carboxisoma, gránulos de
glucógeno, gránulos de cianoficina, vesículas gasíferas y
tilacoides.
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TIPOS DE ORGANISMOS
Unicelulares
Pluricelulares
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TIPOS DE CÉLULA.
CÉLULA
EUCARIONTE
VEGETAL
ANIMAL
PROCARIONTE
Las células se clasifican en dos grupos, dependiendo de si poseen, o
no, organelos rodeados por membranas.
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CLASIFICACIÓN DE CÉLULA.
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MEMBRANA PLASMÁTICA: una
membrana que la separa del medio
externo, pero que permite el
intercambio de materia.
CITOPLASMA: una solución acuosa en
el que se llevan a cabo las reacciones
metabólicas.
ADN: material genético, formado por
nucleótidos.
ORGÁNULOS SUBCELULARES:
estructuras subcelulares que
desempeñan diferentes funciones dentro
de la célula.
ESTRUCTURA BASICA DE LA CÉLULA.
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PROCARIOTAS
Cianobacterias
Bacterias
Micoplasmas
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PROCARIOTAS
•Células que carecen de envoltura nuclear rodeando a su material
genético.
•Pared celular de peptidoglucanos.
•División celular por bipartición.
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PROCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES
•Presente en muchas bacterias, sobre todo patógenas.Compuesta por glúcidos, tiene función protectoracontra desecación, fagocitosis y ataque de linfocitos
Cápsula
•Estructura rígida para que la bacteria soportepresiones osmóticas, compuesta por peptidoglucanosy otras sustancias.
Pared Bacteriana
•Similar en composición y estructura a la de loseucariontes.
Membrana Plasmática
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• Repliegues de la membrana celular.Mesosoma
• Similares a los de las células eucariontes, perode menor tamaño, participan en la síntesisproteica.
Ribosomas
• Formado por una sola molécula de ADN de doblehélice, circular y asociado a proteínas nohistonas.
Nucleoide
PROCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES
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PROCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES
• Moléculas de ADN extracromosómico ycircular.
Plásmidos
• Depósitos de sustancias de reserva.Inclusiones
• Estructuras filamentosas con función motriz,formados por fibrillas proteicas.
Flagelos
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PROCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES
• Filamentos largos y huecos con funcionesrelacionadas con intercambio de materialgenético y adherencia a sustratos
Frimbrias o Pili
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EUCARIOTAS.
•Células que poseen núcleo verdadero.
•Dimensión celular: 5-200 mm.
•División celular por mitosis.
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EUCARIOTAS. ESTRUCTURA GENERAL.
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EUCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
Membrana Celular
Es una bicapa de lípidos que
regula los intercambios de
materia entre el exterior y el
interior celular (estructura
dinámica).
Otras funciones son:
• Mantiene integridad
•Identifica la célula, mediante
antígenos de superficie.
•Capta señales intercelulares
(hormonas, interleucinas,...)
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EUCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
Citoesqueleto.
Son un entramado de
microtúbulos y filamentos
proteicos. Entre sus
funciones:
• Mantiene la forma de lacélula y fija los orgánulos.
• Interviene en losmovimientos celulares,dando lugar a los cilios yflagelos.
• Los centríolos, queparticipan en la divisióncelular, están constituidospor microtúbulos.
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EUCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
Núcleo.
Rodeado por una doblemembrana, contiene elmaterial genético:
• Cromatina: sin formadefinida, durante lainterfase celular.
• Cromosomas: en forma de“X”, en número fijo según laespecie, durante la mitosis.
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EUCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
Mitocondria.
Es el orgánulo celular
encargado de la producción
de energía celular (ATP),
mediante procesos
catabióticos (respiración
celular).
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EUCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
Endomembranas.
Es un conjunto de estructurasmembranosas, comunicadas entresí, que intervienen en la síntesisde sustancias celulares–proteínasy lípidos. Consta de:
• Retículo endoplasmático liso.
• Retículo endoplasmáticorugoso, con ribosomas, quesintetiza proteínas desecreción.
• Aparato de Golgi, queempaqueta en vacuolas losproductos fabricados en elretículo y los envía al exteriorcelular.
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EUCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
Ribosomas.
Complejos supramoleculares
encargados de sintetizar
proteínas a partir de la
información genética que les llega
del ADNtranscrita en forma
de ARN mensajero (ARNm)
encargados de sintetizar
proteínas a partir de la
información genética que les llega
del ADN transcrita en forma
de ARN mensajero (ARNm)
Biología Celular (c)Dra. Claudia Rabert P.
EUCARIOTAS. ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
Cloroplastos.
Es un orgánulo vegetal implicado en la fotosíntesis. Como la
mitocondria se supone que derivan de bacterias fagocitadas, hace
2000 millones de años.
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COMPARACIÓN CÉLULA ANIMAL vs VEGETAL
Biología Celular (c)Dra. Claudia Rabert P.
COMPARACIÓN PROCARIOTAS vs EUCARIOTAS
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TIPOS DE CÉLULAS EN ORGANISMOS
PLURICELULARES
•Célula especializada: Forma parte de un tejido definido, tienefunciones específicas y con limitado poder de división.
•Célula somática: Cualquier célula del cuerpo excepto la germinal.
•Célula germinal: Célula que sufre meiosis y da lugar a gametos.
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DIFERENCIACIÓN CELULAR
Proceso por el que, tras procesos proliferativos, las células sufren
modificaciones citológicas dando lugar a una forma y una función
determinada durante el desarrollo embrionario o la vida de un
organismo pluricelular, especializándose en un tipo celular.
Célula madre
totipotentes Dan origen a varios tipos celulares.
pluripotentesNo pueden dar origen a organismos
completos, solo a los tipos celulares del linaje embrionario
multipotentesSolo dan origen a células de su mismo linaje
embrionario.
unipotentes Dan origen a un tipo de célula particular.
Biología Celular (c)Dra. Claudia Rabert P.
DIFERENCIACIÓN CELULAR
Biología Celular (c)Dra. Claudia Rabert P.
HIPÓTESIS DIFERENCIACIÓN CELULAR.
1. Década 1950 se plantea que a partir del embrión los distintos tipos
celulares iban perdiendo regiones del genoma.
2. Que los distintos tipos celulares mantenían su genoma pero se
diferenciaban a través de expresión diferencial de los genes.
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DIFERENCIACIÓN CELULAR MAMIFEROS.
Ejemplo estudiado.
Mioblastos C2C12 de ratones, la diferenciacion inducida con insulina
esta relacionada con la enzima PLC-gamma1.
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DIFERENCIACIÓN CELULAR PLANTAS.
Identificación de la familia de los genes WOX, relacionándolos con la
organización de los grupos de células durante el desarrollo de la planta.
• Estudios en Arabidopsis thaliana y Solanum lycopersicum constato que
los genes WOX4 están involucrados en el desarrollo de los haces
vasculares de la raíz.
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