VIIVII Biología. 2º Bachil lerato. IES SANTA CLARA.

TEMA 7. LA CÉLULA I.TEMA 7. LA CÉLULA I.

IES. Santa ClaraDpto. Biología y Geología.

Belén Ruizhttps://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/2o-bachillerato/2o-biologia/

“La célula como unidad morfológica, f isiológica o funcional y genética”

En 1838 los alemanes Matthias J. Schleiden y Theodor Schwann establecen la Teoría celular, que puede resumirse en tres puntos:

En 1838 los alemanes Matthias J. Schleiden y Theodor Schwann establecen la Teoría celular, que puede resumirse en tres puntos:

Unidad estructural: Todos los seres vivos están formados por células.

Unidad funcional. La célula es la unidad anatómica y funcional de los seres vivos.

Unidad reproductora. Toda célula procede de la división de otra célula.

Unidad estructural: Todos los seres vivos están formados por células.

Unidad funcional. La célula es la unidad anatómica y funcional de los seres vivos.

Unidad reproductora. Toda célula procede de la división de otra célula.

Schwann Schleiden

Schwann Schleiden Rudolph Virchow Santiago Ramón y Cajal

Hooke

Van Leeuwenhoek

La célula constituye la unidad estructural y funcional básica de los seres vivos, ya que es capaz de realizar por sí misma las tres funciones vitales: Nutrición, Relación y Reproducción.

El tamaño de las células se mide en micras (1 micra ( m)μ = 10-6 m)

La célula

El tamaño de las células es

microscópico

Todos los seres vivos estamos formados por una o más células

Epidermis de cebolla

Unidad funcional: La célula es “lo más pequeño que tiene vida propia”, ya que es capaz, por sí misma, de nutrirse, relacionarse y reproducirse.

Este protozoo es un ser vivo unicelular (formado por una sola célula).

Unidad reproductora: Una célula es capaz de originar dos células hijas dividiéndose (reproduciéndose).

Tú comenzaste siendo una célula, luego dos, luego cuatro…

2 células

4 células 8 células

Del enunciado de la teoría celular se deduce que la célula es la UNIDAD DE VIDA.

MICROSCOPÍA MICROSCOPIO ÓPTICO: lentes de vidrio, luz visible

Poder de resolución: límite máximo 0,2 µm. limitada por la longitud de onda

“Microtomo” MICROSCOPIO ELECTRÓNICO: Lentes

electromagnéticas, Haz de electrones TEM (m. e. de transmisión):

p. de resolución: 0,2 nm. (imágenes planas) Aumentos: x 500.000 o más “Ultramicrotomos”

SEM (m. e. de barrido): p. de resolución: 10 nm. (imágenes en relieve) Aumentos: x 200.000

TAMAÑOS RELATIVOS DE LAS CÉLULAS Y SUS COMPONENTESEl ojo humano tiene una resolución de cerca de 100 µm. El microscopio óptico tiene un límite de resolución de 0,25 µm.Muchas de las estructuras y eventos biológicos son más pequeños de lo que el ojo humano puede ver sin ayuda.

Tipos de microscopios:Tipos de microscopios:

STM

ÓPTICO

ELÉCTRONICO

MICROSCOPIO ÓPTICOMICROSCOPIO ÓPTICO

SISTEMA ÓPTICOOCULAR: Lente situada cerca del ojo del observador. Amplía la imagen del objetivo.OBJETIVOS: Lente situada cerca de la preparación. Amplía la imagen de ésta.Generan una imagen real, invertida y aumentada. Los mas frecuentes son los de 4, 10, 40, y 100 aumentos. Este último se llama de inmersión ya que para su utilización se necesita utilizar aceite de cedro sobre la preparación. En la superficie de cada objetivo se indican sus características principales, aumento, apertura numérica, y llevan dibujado un anillo coloreado que indica el número de aumentos (rojo 4X, amarillo 10X, azul 40X y blanco 100X).CONDENSADOR: Lente que concentra los rayos luminosos sobre la preparación.DIAFRAGMA: Regula la cantidad de luz que entra en el condensador.FOCO: Dirige los rayos luminosos hacia el condensador.

SISTEMA MECÁNICOSOPORTE: Mantiene la parte óptica. Tiene dos partes: el pie o base y el brazo.PLATINA: Lugar donde se deposita la preparación.CABEZAL: Contiene los sistemas de lentes oculares. Puede ser monocular, binocular, …..REVÓLVER: Contiene los sistemas de lentes objetivos. Permite, al girar, cambiar los objetivos.TORNILLOS DE ENFOQUE: Macrométrico que aproxima el enfoque y micrométrico que consigue el enfoque correcto.

Se desarrolla a partir de 1930 y mejora espectacularmente la investigación microscópica. Se pasa de la observación celular a la observación de orgánulos.

Fundamento. Similar a un microscopio óptico difiere de él en dos aspectos: la luz es sustituida por un haz de electrones y las lentes son sustituidas por electroimanes.

Tipos: Microscopio electrónico de transmisión (MET). Los electrones atraviesan la

muestra en estudio generando una imagen en negativo de las estructuras observadas. p. de resolución: 0,2 nm. (imágenes planas). Aumentos: x 500.000 o más

Microscopio electrónico de barrido (MEB). Los electrones se reflejan sobre la muestra convenientemente teñida con una sustancia metálica que obliga a reflejarse al haz de electrones. La imagen que se observa es el positivo y en relieve de la muestra observada. p. de resolución: 10 nm. ( imágenes en relieve).Aumentos: x 200.000.

Se desarrolla a partir de 1930 y mejora espectacularmente la investigación microscópica. Se pasa de la observación celular a la observación de orgánulos.

Fundamento. Similar a un microscopio óptico difiere de él en dos aspectos: la luz es sustituida por un haz de electrones y las lentes son sustituidas por electroimanes.

Tipos: Microscopio electrónico de transmisión (MET). Los electrones atraviesan la

muestra en estudio generando una imagen en negativo de las estructuras observadas. p. de resolución: 0,2 nm. (imágenes planas). Aumentos: x 500.000 o más

Microscopio electrónico de barrido (MEB). Los electrones se reflejan sobre la muestra convenientemente teñida con una sustancia metálica que obliga a reflejarse al haz de electrones. La imagen que se observa es el positivo y en relieve de la muestra observada. p. de resolución: 10 nm. ( imágenes en relieve).Aumentos: x 200.000.

EL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO.EL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO.

MICROSCOPIO ELECTRÓNICOMICROSCOPIO ELECTRÓNICO

Micrografía electrónica de una célula pilosa. (Fotografía por cortesía de Dean

E. Hillman, M.D.)Células ciliadas de la cóclea

ESPECTACULAR ESPECTACULAR IMAGEN DE UNA IMAGEN DE UNA

MOLÉCULAMOLÉCULA

Estructura interna de una molécula de pentaceno, de 1,4 nanómetros de longitud. Abajo, modelo de la misma (los átomos grises son de carbono y los blancos de hidrógeno)

Científicos del centro de IBM en Zúrich han logrado visualizar la estructura química del pentaceno empleando un Microscopio de Fuerzas Atómicas (AFM). Aunque ya se habían fotografiado moléculas con anterioridad, es la primera vez que se consigue una fotografía con resolución atómica.El logro, publicado en la revista Sciencie, representa un hito en el ámbito de la nanotecnología y la electrónica molecular y un avance en el desarrollo y mejora de las prestaciones de los dispositivos electrónicos, explica la empresa. La molécula es el pentaceno (C22H14), consistente en cinco anillos de benceno enlazados formando una cadena aromática, que es candidato a ser utilizada en nuevos semiconductores orgánicos.

29/08/2009Fuente El País

Límite o poder de resolución:

MÉTODOS DE ESTUDIO: MICROSCOPÍA: TÉCNICAS DE TINCIÓN: Colorantes básicos, ácidos o neutros:

Ácidos: ej. Eosina, tiñe el citosol. Las proteínas básicas del citoesqueleto presentan abundantes grupos amino que se fijan a los colorantes ácidos debido al carácter básico de dicho grupo funcional. También tiñe membranas celulares (plasmática, mitocondrias, etc.)

Básicos: ej. Azul de metileno, tiñe los núcleos celulares. El ADN presenta carácter ácido y por tanto se fija a colorantes básicos. (núcleo)

Hematoxilina-eosina: Hematoxilina: colorante básico tiñe los ácidos nucleicos. Eosina: colorante ácido, tiñe los componentes citoplasmáticos.

Colorantes específ icos : Rojo Sudán, tiñe los lípidos de color rojo. Tetróxido de osmio, tiñe los lípidos de color negro. Feulgen, para ADN, color morado. Lugol, el almidón, se tiñen de color violeta. Gram (método que tiñe la pared bacteriana las Gram+)

Según su TIPO DE NUTRICIÓN: Autótrofas, Células capaces de sintetizar materia orgánica a

partir de sustancias inorgánicas Quimiautótrofas, energía química desprendida de la

oxidación de sustancias químicas sencillas. Fotoautótrofas

Heterótrofas:Saprófitas.Parásitas.Simbióticas.

Según su ESTRUCTURA:CÉLULAS PROCARIOTAS. (SIN sistemas membranosos internos) CÉLULAS EUCARIOTAS. (CON sistemas membranosos internos).

Células Eucariotas: - Animal - Vegetal

Célula Procariota

Según su estructura

Tipos de

células

Procariota

Eucariota

ANIMAL

VEGETAL

Más simple, más primitiva.Más pequeña

Más compleja, más evolucionada. Más grande.

Material genético disperso en el citoplasma.

Sin un verdadero núcleo.

Con verdadero núcleo Sin cloroplastos

Con cloroplastos para hacer la fotosíntesis.

Sin centriolos, con organizadores nucleares

Sin pared celular de celulosaCon Centriolos

Con pared celular de celulosa

Reino Monera (bacterias)

Reino Fungi, Protoctista,

Metazoo y Metafita

NIVELES DE ORGANIZACIÓN CELULAR

Ambos tipos de células presentan los siguientes elementos comunes:Membrana plasmática.Citosol (sin citoesqueleto en procariotas)Elementos citoplasmáticos:

Procariotas: inclusiones (vesículas o gránulos constituidos por sustancias insolubles no rodeadas de membrana, normalmente de reserva y orgánulos no membranosos como los ribosomas.)

Eucariotas: inclusiones, en ocasiones rodeadas de membrana que pueden ser de reserva (grasas, glucógeno o almidón) o pigmentos como la hemoglobina (eritrocitos), la melanina (epitelios y ojo) o los carotenoides (órganos coloreados de los vegetales) y orgánulos no membranosos como los ribosomas.

ADN, ARN y ribosomas.

Concepto y Características Tipos según su forma: cocos, bacilos, espirilos y vibrios

Esféricos (cocos) De bastón ( bacilos) Espirales (espirilos) De coma ( víbrios)

REINO MONERAREINO MONERA(BACTERIAS)(BACTERIAS)

cocos

bacilosespiri lo

s Vibrios

Se clasif ican según su forma en …

Las bacteriasLas bacterias

Bacilos (bacterias)

Las bacterias son organismos muy pequeños (microorganismos o microbios, también llamados a veces “gérmenes”).

Son unicelulares y procariotas.

Morfología: Morfología: Cápsula Membrana plasmática y mesosomas Nucleoide Citosol Órganulos sin membrana:Ribosomas

70S Inclusiones Pared celular (con peptidoglicanos)

Gram + Gram -

Pelos, fimbrias y flagelos

Contienen una estructura celular básica común: Membrana plasmática, similar va la

eucariota, con pliegues denominados mesosomas.

Nucleoide: lugar del citoplasma donde se encuentra el material genético (un cromosoma único circular de ADN de doble cadena) y pequeños fragmentos de ADN extracromosómico denominados plásmidos.

Citoplasma: todo el interior celular, que a su vez contiene:Hialoplasma o citosol: hidrogel con sales y

otras biomoléculas en disolución.Ribosomas: orgánulos encargados de la

síntesis de proteínas.

Contienen una estructura celular básica común: Membrana plasmática, similar va la

eucariota, con pliegues denominados mesosomas.

Nucleoide: lugar del citoplasma donde se encuentra el material genético (un cromosoma único circular de ADN de doble cadena) y pequeños fragmentos de ADN extracromosómico denominados plásmidos.

Citoplasma: todo el interior celular, que a su vez contiene:Hialoplasma o citosol: hidrogel con sales y

otras biomoléculas en disolución.Ribosomas: orgánulos encargados de la

síntesis de proteínas.

CAPA MUCOSA Y CÁPSULAS: rodeando a la pared puede existir una

envoltura gelatinosa que engloba a varia

bacterias formando colonias y llamada capa

mucosa, cuando es rígida e individual se

llama cápsula, suele estar formado por

polisacáridos y presenta funciones variadas

como: Resistencia a la deshidratación Responsable de una mayor virulencia

bacteriana (bacterias capsuladas) ya que

las protege de los macrófagos, que no

pueden fagocitarlas Adherencia a superficies.

MEMBRANA PLASMÁTICA: Estructura

Similar a la membrana de eucariotas aunque con algunos lípidos diferentes (no presenta colesterol, algunos grupos de archeobacterias presentan monocapas en lugar de bicapas de fosfolípidos, etc.). Presenta invaginaciones “mesosomas”.

 Funciones

Está implicada en los mecanismos de permeabilidad selectiva (transporte)

MESOSOMASFunción: incrementan la superficie de la membrana plasmática.

Dirige la duplicación del ADN y su reparto en la bipartición. Realiza la respiración celular (transporte electrónico) Regula el crecimiento de las membrana plasmática. Los fotosistemas se encuentran en la membrana de las bacterias

fotosintéticas. (fase luminosa) Asimila N2, los nitratos y los nitritos en bacterias nitrificantes.

FLAGELOS

FIMBRIAS ADHESIVAS

PILIS SEXUALES

PARED CELULAR:Función:

Dar forma a la célula. Función antigénica Previene la lisis osmótica Regula el intercambio de sustancias

Estructura: rígida y fuerte.Tipos:

Pared Gram (+) es monoestratificada, formada por una capa basal de mureína o peptidoglicanos. Se asocian ácidos teicoicos y proteínas.

Pared Gram (-) es una estructura trilaminar que consta de: una capa basal de peptidoglucano o mureína, sobre la cual existe otra capa de naturaleza lipídica que contiene fosfolípidos, polisacáridos y proteínas, entre ellas aparece el periplasma (consistencia de gel, formado por proteínas receptores y enzimas hidrolíticas).

La Pared La Pared celularcelular

Gram+, presentan una gruesa capa de peptidoglicanos (90%) unidas por péptidos y ácidos teioicos (polialcoholes) con función antigénica (es reconocido como extraño por el

sistema inmune de organismos superiores)

Gram -, con una estructura en doble membrana intercalada por una fina capa de peptidoglicanos (10%) embebido en el espacio periplásmico (gel)

La MUREINA o PEPTIDOGLICANO está formado por cadenas pol isacáridas de NAG (N-aceti l-glucosamina) y NAM (N-aceti l-murámico) unidos por enlace O-glucosídico. Al NAM se une una cadena de 4 aa.

ADN:Estructura: bicatenario circular superenrollado, unida a los mesosomas. La región donde se encuentra se llama nucleoide. Se asocia a proteínas no histonas y ARN.Función: mantiene y conserva la información genética y dirige el funcionamiento de la bacteria.PLASMIDOSPequeños fragmentos de ADN circular extracromosómico.Se replican de forma independiente al cromosoma principal.Mecanismos parasexuales de las bacterias

Otros ADN anulares pequeños llamados plásmidos, que son

moléculas no esenciales para la bacteria, que se

replican independientemente del cromosoma bacteriano y pueden integrarse en él

RIBOSOMAS 70S :

Estructura:

Subunidad grande: 50S:

formado por: ARNr (23 S y 5S)

más 34 proteínas.

Subunidad pequeña: 50 S.

ARNr 16 S y 21 proteínas.

Función: Síntesis de proteínas.

FLAGELOSFunción: mecanismo de movimiento.Composición química: la proteína estructural flagelina, compuesta por subunidades de bajo peso molecular, ordenadas de forma helicoidal a lo largo de un tubo axial. El flagelo se mueve por rotación a lo largo de su eje axial.

A. Microscopía electrónica de células de Escherichia coli con tinción negativa mostrando flagelos ondulados y numerosas estructuras, cortas mas finas y mas rígidas, similares a "cabellos", los pili.

B. El largo pili sexual de Escherichia coli claramente distinguible de los pili comunes y más cortos.

PILI Y FIMBRIAE formados por proteínas llamadas pilinas. Fimbrias: son cortas, finas y numerosas. Son considerados factores de colonización por su importancia en los fenómenos de adhesión a la superficie de sus huéspedes.Pelos o Pili: son de mayor longitud, pocos numerossos y están implicados en los mecanismos de parasexuales de las bacterias, (recombinación).

Flagelos

Fimbrias Pelos

Diferencias entre c. procariota y eucariotaDiferencias entre c. procariota y eucariota

La membrana plasmática de la célula procariota es una bicapa lípidica con proteínas sin colesterol (no hay esteroles)

Biología. Biología. 2ºBachillerato. SANZ ESTEBAN, Miguel. SERRANO BARRERO, 2ºBachillerato. SANZ ESTEBAN, Miguel. SERRANO BARRERO, Susana. TORRALBA REDONDO. Begoña. Editorial Oxford.Susana. TORRALBA REDONDO. Begoña. Editorial Oxford.

Biología. Biología. 2ºBachillerato. ALCAMÍ, José. BASTERO, Juan José. 2ºBachillerato. ALCAMÍ, José. BASTERO, Juan José. FERNÁNDEZ, Benjamín. GÓMEZ DE SALAZAR, José María. MÉNDEZ, Mª FERNÁNDEZ, Benjamín. GÓMEZ DE SALAZAR, José María. MÉNDEZ, Mª Jesús. SLÖCKER Javier. Editorial SM.Jesús. SLÖCKER Javier. Editorial SM.

http://www.biologia.edu.ar/bacterias/micro5.htmhttp://www.biologia.edu.ar/bacterias/micro5.htm http://centros.edu.xunta.es/iesastelleiras/depart/bioxeo/lgazon/presen/bac2/bio/presf.htmlhttp://centros.edu.xunta.es/iesastelleiras/depart/bioxeo/lgazon/presen/bac2/bio/presf.html http://centros.edu.xunta.es/iesastelleiras/depart/bioxeo/lgazon/presen/bac2/bio/pdf/envcel.http://centros.edu.xunta.es/iesastelleiras/depart/bioxeo/lgazon/presen/bac2/bio/pdf/envcel.

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