MORFOLOGÍA Y ESTRUCTURA DE LA CELULA
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ORGANIZACIÓN CELULAR
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ORGANIZACIÓN CELULAR
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CONTENIDOS
Teoría celular
Modelos de organización
Teoría endosimbiótica
HISTORIA DE LA TEORÍA CELULAR
ENUNCIADOS DE LA TEORÍA CELULAR
SIGLO XVII
1632-1723 Anton van leeuwenhoek. Construyó el primer microscopio óptico y realiza
las primeras observaciones.
1635-1702 Robert Hooke. Describe una lámina de corcho y utiliza por primera vez
el término célula para referirse a las celdillas que observa.
SIGLO XIX J. M. Schleiden, T. Schwann y R. Virchow
SIGLO XX 1933 Santiago Ramón y Cajal
Demuestra definitivamente la individualidad celular en el tejido
nervioso concediendo validez universal a la teoría celular.
1.- Todos los organismos se encuentran formados por una o más células.
2.- La célula es la unidad anatómica y fisiológica de los seres vivos.
3.- Toda célula procede por división de otra ya existente.
4.- El material hereditario conteniendo las características genéticas de una célula pasa de la célula madre a la hija.
(Schleiden & Schwann, 1839)
La célula es la unidad:
Vital Es el ser vivo más pequeño.
Anatómica o estructural
Todos los organismos están compuestos por una o más células.
Funcional o fisiológica
Cada célula tiene su propia actividad vital.
Las funciones del org. son el resultado de las funciones de sus células. Las reacciones químicas del metabolismo tienen lugar en sus células.
Genética o reproductora
Toda célula procede de otra célula. La información genética se transmite de una generación a la sig.
TEORÍA CELULAR
TEORÍA CELULAR
+ meiosis
La membrana plasmática tiene
receptores de mensajeros químicos
(hormonas, neurotransmisores)
FUNCIÓN DE NUTRICIÓN
Clasificación de las células, según la forma de obtener energía:
AUTÓTROFAS
HETERÓTROFAS (quimiorganotrofas)
Fotoautótrofas (autótrofas fotosintéticas) - Algunas procariotas (cianobacterias) - Algunos protistas (eucariotas) (algas unicelulares) - Vegetales → cloroplastos → fotosíntesis Quimiolitótrofas (autótrofas quimiosintéticas) Procariotas que oxidan moléculas inorgánicas (tienen importancia en los ciclos biogeoquímicos)
Oxidan moléculas orgánicas por medio del llamado metabolismo oxidativo
Fermentación Respiración celular
ORGANISMOS PLURICELULARES
El desarrollo de un organismo pluricelular está determinado por la división, el crecimiento y la diferenciación celular.
TEJIDOS
Sistemas Aparatos
ÓRGANOS
Estirpe celular
Célula progenitora primaria
Neurona Oligodendrocito Astrocito
La diferenciación celular genera tipos celulares distintos, con
funciones diferentes.
El control y el desarrollo del nº de células se realiza mediante la muerte
celular programada (→ apoptosis).
DIFERENCIACIÓN CELULAR EN TEJIDOS
- redondeada - elíptica - fusiforme - aplanada - prismática - estrellada,...
La forma depende de: - la estirpe celular - su edad - su momento funcional.
La forma guarda relación
con la función que realiza.
Hay células con paredes rígidas: - Las bacterias tienen unan pared de mureína. - Las células vegetales tienen una pared de celulosa.
FORMA DE LAS CÉLULAS DE LOS DIFERENTES TEJIDOS
FORMA DE LAS CÉLULAS
TEJIDOS ANIMALES
TEJIDO EPITELIAL TEJIDO MUSCULAR
TEJIDOS CONJUNTIVOS TEJIDO NERVIOSO
Al analizar los diferentes tejidos animales se puede observar la diversidad
morfológica que presentan sus células.
TEJIDOS VEGETALES
TEJIDOS PARENQUIMÁTICOS TEJIDOS CONDUCTORES TEJIDOS SECRETORES
Las células vegetales presentan una menor diversidad morfológica que las animales
debido a la presencia de la pared celular que las rodea. Presentan formas cúbicas,
prismáticas, poliédricas, redondeadas, semilunares o alargadas.
Unidades de medida: De longitud: 1 μ = 10-6 m = 10-3 mm 1 nm = 10-9 m = 10-3 μ 1 Å = 10-10 m = 10-1 nm = 10-4 μ De masa: 1 pg = 10-12 g (orgánulos) 1 dalton (Pm) = 1,66·10-24 g (moléculas) S (svedberg) = unidad de la velocidad de sedimentación centrífuga.
TAMAÑO DE LAS CÉLULAS
TAMAÑO DE LAS CÉLULAS
Célula nerviosa
de jirafa
Ameba
Bacteria Linfocito
Yema de
huevo de
avestruz
Célula
intestinal
TAMAÑO DE LAS CÉLULAS
La acetabularia es una célula de hasta 10 cm.
ORGANIZACIÓN ACELULAR: LOS VIRUS
Cabeza
Proteínas
internas Cuello
Fibras
caudales
Cola
Placa
basal
Espinas
ADN
VIRUS BACTERIÓFAGO
Cápsida proteica
VIRUS BACTERIÓFAGO
VIRUS CON ENVOLTURA
Ácido nucleico (ADN o ARN)
Cápsida proteica
Envoltura membranosa
EJEMPLO DE VIRUS
FISIOLOGÍA DE LOS VIRUS
Virus del herpes
Virus del mosaico del tabaco
ORGANIZACIÓN CELULAR. ESTRUCTURA BÁSICA de las CÉLULAS
Membrana plasmática
Citoplasma Citosol = hialoplasma
Morfoplasma orgánulos
Material genético (ADN)
Sin envoltura
estructura procariota núcloide
Con envoltura
estructura eucariota
núcleo
Procariota
Eucariota
TIPOS DE ORGANIZACIONES CELULARES
- Muy primitiva (>3500 m.a.). - Muy simples (apenas tienen estructuras). - Sin núcleo (nucloide). - Un solo cromosoma (ADN circular).
- Más evolucionadas (-1500 m.a.). - Más complejas, con orgánulos. - Con núcleo (ADN encerrado en una membrana). - ADN lineal asociado a proteínas con varios cromosomas.
Bacterias
Cianofíceas
ESTRUCTURA DE LA CÉLULA PROCARIOTA
Material genético
Ribosomas
Fimbrias
Flagelo Cápsula Pared celular
Membrana plasmática
Citoplasma Mesosoma
ESTRUCTURA DE LA CÉLULA EUCARIOTA
Membrana plasmática
Citoplasma
Núcleo
Pared celular
ANIMAL VEGETAL
Retículo endoplasmático
Mitocondria
Aparato de Golgi
Vacuola
DIFERENCIAS ENTRE LAS CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS
PROCARIOTAS EUCARIOTAS
Sin membrana nuclear;
ADN disperso en el nucloide ADN rodeado por una membrana, constituyendo el núcleo
Un cromosoma sencillo y circular
Varios cromosomas complejos y lineales
Sin orgánulos, excepto ribosomas
Con orgánulos rodeados de membrana
Pared celular sin celulosa Pared celular, cuando existe, de celulosa (sólo células vegetales)
Seres unicelulares (procariotas)
Seres uni / pluricelulares (eucariotas)
Tamaño < centésimas de mm
(1-10 µ) Tamaño > centésimas de mm. (10-100 µ)
ORGANISMOS PROCARIOTAS. CIANOBACTERIAS
ORGANISMOS PROCARIOTAS. BACTERIAS
ORGANISMOS PROCARIOTAS. BACTERIAS
TIPOS MORFOLÓGICOS
Cocos Bacilos
Espirilos
Vibrios
Flagelos (1 o 2 que
permiten la locomoción)
Cápsula o
glucocálix
Membrana
plasmática
Mesosomas (plegamientos de la
membrana que ¿contienen enzimas
para la respiración y división celular)?
Ahora se consideran artefactos.
Pared celular
(rígida)
Citoplasma (desprovisto de orgánulos
excepto ribosomas y mesosomas)
Nucleoide
(molécula circular de
ADN)
Ribosomas
Fimbrias
(unirse a sustratos u otras
células)
“Pili” o pelos
(intercambio genético)
CÉLULA PROCARIOTA: BACTERIA FLAGELADA
Plásmido
BACILO (Campylobacter jejuni)
Espiroqueta
Bacteria flagelada
Pilis (bacteria Escherichia coli)
CÉLULA PROCARIOTA: BACTERIA FLAGELADA
Pilis (Escherichia coli)
CÉLULA EUCARIOTA
La célula eucariota se caracteriza por tener un verdadero núcleo y orgánulos
limitados por membranas.
CÉLULA
ANCESTRAL CÉLULA
EUCARIOTA
SISTEMAS INTERNOS
DE MEMBRANA
ORGÁNULOS
MEMBRANOSOS
INVAGINACIONES DE LA
MEMBRANA CELULAR
RELACIONES
DE SIMBIOSIS
De dos tipos
Por dos vías
Retículo endoplásmico
Aparato de Golgi Núcleo, mitocondrias, plastos,
peroxisomas, lisosomas y vacuolas.
COMPARTIMENTACIÓN
CÉLULA EUCARIOTA
Cloroplastos (realizan la
fotosíntesis) Mitocondrias (realizan un metabolismo
oxidativo para la obtención de ATP)
Lisosomas y peroxisomas
(intervienen en procesos
digestivos y oxidativos)
Citoesqueleto (responsable
de la forma y movimiento
celular y de la distribución
de las estructuras celulares)
Vacuolas (digestivas, de
almacenamiento o de excreción)
Retículo endoplásmico y
complejo de Golgi (transporte de
proteínas y síntesis de lípidos, y
transformación de biomoléculas)
CÉ
LU
LA
VE
GE
TA
L
CÉ
LU
LA
AN
IMA
L
Citosol = hialoplasma
Citoesqueleto
Sistemas de
membrana
Retículo endoplasmático
Aparato de Golgi
Orgánulos (morfoplasma)
Membranosos
Lisosomas
Peroxisomas
Vacuolas
Mitocondrias
Cloroplastos
No membranosos
Ribosomas
Centrosoma = citocentro
Núcleo Con membrana
nuclear
Cromatina / cromosomas
Nucleolos (1-3)
CÉLULA EUCARIOTA
Centriolos Ribosoma Aparato de Golgi
Retículo endoplasmático rugoso
Retículo endoplasmático liso
Mitocondrias Cloroplasto Vacuolas Lisosomas
ORGÁNULOS DE LA CÉLULA EUCARIOTA
CÉLULA ANIMAL
CITOPLASMA
HIALOPLASMA O CITOSOL
SISTEMAS DE MEMBRANAS
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
APARATO DE GOLGI
MITOCONDRIAS
LISOSOMAS
PEROXISOMAS
NÚCLEO
NUCLEOPLASMA
NUCLEOLO
CÉLULA ANIMAL
CÉLULA VEGETAL
PARED CELULAR
CLOROPLASTOS
VACUOLAS
CÉLULA VEGETAL
DIFERENCIAS ENTRE LAS CÉLULAS ANIMAL Y VEGETAL
Orgánulo CÉLULA VEGETAL CÉLULA ANIMAL
Membrana de
secreción
Pared celular de celulosa, externa a la membrana plasmática.
Glucocálix (capa glucoproteica). Pared nunca de celulosa.
Vacuolas Sistema vacuolar almacén muy desarrollado, aumentando de tamaño con la edad.
Pequeñas, digestivas o pulsátiles. Pocas vacuolas almacén.
Cloroplastos Sí, o con poder para desarrollarlos. No.
Centrosoma
(centriolos)
No, ni citofibrillas sensitivas. Los orgánulos vibrátiles son exclusivos de células reproductoras de algas, musgos y helechos.
Sí. Pueden desarrollar orgánulos vibrátiles y citofibrillas sensitivas.
Lisosomas Escasos. Abundantes.
Ap. de Golgi Poco desarrollado. Desarrollado.
Núcleo En posición periférica, en general. En posición central, en general.
TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA
Huesped antecesor
universal
(urcariota)
Células eucarióticas:
plantas, algunos protistas
Células eucarióticas: animales,
hongos, algunos protistas
Las bacterias se
convierten en:
Endosimbiosis
ADN
Bacterias
fotosintéticas
ancestrales
(cianobacterias)
Bacterias
anaerobias
peroxisomas
mitocondrias
... se convierten
en cloroplastos
Las células eucariotas se originaron a partir de una bacteria primitiva (→ urcariota) que en un momento determinado englobaría, por fagocitosis, a otras
células procariotas, estableciéndose entre ambos una relación endosimbionte.
Células
eucariotas
(LYNN MARGULIS)
Núcleo
(fusión con una arqueobacteria)
Procariota
eucariótico
ancestral
aeróbico
ADN
Mitocondria Procariota
fotosintético
Ribosomas
Mitocondria
Cloroplasto
Ribosomas Nucleoide
Eucariota primitivo
(urcariota)
Eucariota animal
2000-3000 m.a.
Eucariota vegetal
1200-2000 m.a.
TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA
Tanto mitocondrias como cloroplastos tienen su propio ADN y ribosomas.
Esta teoría explica la existencia de una doble membrana en mitocondrias y cloroplastos, así como la existencia de un ADN propio (capaz de sintetizar algunas
proteínas) ribosomas, distintos tipos de ARN y su división en dos.
(LYNN MARGULIS)
Núcleo
TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA
La célula eucariota ancestral adquirió así dos ventajas:
- La posibilidad de un metabolismo oxidativo: pasar de ser una célula anaerobia para ser aerobia.
- La posibilidad de realizar la fotosíntesis y ser un organismo autótrofo.
Los cilios y flagelos tienen su origen en espiroquetas simbiontes.
TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA
