UNIDAD IIICLASE 4

Estructura y función celular

Prof.: Segundo Calderón Pinillos

I. RETROALIMENTACIÓN DE LA CLASE ANTERIOR:

¿Cómo están constituidas las proteínas?

Mencione los tipos de estructura proteica.

Mencione ejemplos de proteínas: Estructurales de reserva y de

actividad fisiológica.

¿Cuáles son las bases nitrogenadas púricas y pirimídinicas del ADN?

¿Cuáles son las bases nitrogenadas púricas y pirimídinicas del ARN?

Mencione las funciones del ADN y ARN.

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II. PRESENTACIÓN DE LA UNIDAD:

1. Tema: Estructura y Función Celular.

Todos los organismos vivos están formados por células; pero el número y la variedad de las células difieren gradualmente entre los distintos organismos. Las bacterias, arqueobacterias, protozoos, levaduras y algunas algas, se componen solamente de una célula. En tanto que en la mayoría de hongos y algas pluricelulares, como en las plantas y animales están formados por numerosas células.

La célula es la unidad de todo ser vivo y sus actividades son tan vitales para comprender la vida, siendo la Teoría Celular el postulado por Virchow en 1858 el que determina:

* Que todos los seres vivos están integrados por células.* Que las células son las unidades de estructura y función.* Que todas las células provienen de células preexistentes.

La estructura celular se encuentra organizada para realizar las funciones vitales como: reproducción, crecimiento metabolismo energético, transporte de sustancias a través de ella.

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2. OBJETIVOS:

Que el estudiante al final de la clase será capaz de :

2.1. Distinguir las estructuras celulares.

2.2. Describir los procesos de transporte de sustancias a través de la

membrana.

2.3. Comparar las diferencias entre células procariotas y eucariotas.

2.4. Distinguir las diferencias entre células vegetales de las células

animales .

PLAN DE CLASE 4

III. CONOCIMIENTOS PREVIOS:

Postulado de la Teoría Celular de Virchow.

¿Cuáles son los organelos celulares en células eucariotas?

¿Cuáles son los tipos de transporte pasivo?

¿Cuáles son las estructuras comunes entre células

procariotas, vegetales y animales?

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IV. CONCEPTOS BASICOS:4.1. La Célula: Definición.4.2. Tipos de Organización celular: Células

procariotas y eucariotas.4.3. Estructura Celular.

4.3.1. Membrana celular. Estructura molecular.4.3.2. Transporte de sustancias mediados por la membrana.

- Transporte pasivo: Difusión simple, osmosis, difusión facilitada.

- Transporte activo.- Transporte de Macromoléculas.

4.3.3. Citoesqueleto:- Microfilamentos.- Filamentos intermedios.- Microtúbulos – Centríolos , cilios

y flagelos.4.3.4. Ribosomas.

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4.3.5. Sistemas membranosos: - Retículo endoplasmático: liso y rugoso.- Aparato de Golgi.- Lisosomas.- Peroxísomas.- Glioxisomas.- Vacuolas.- Mitocondrías.- Plástidios: cloroplatos,

cromoplastos, leucoplastos.- Núcleo.

4.3.6. Pared Celular.4.3.7. Célula Vegetal y Célula Animal.

CitologíaCelula

Unidad vital, morfologica fisiologica y genetica.

Tipos de Células:

a) C. Procariotas: Sin membrana nuclear. Ej. bacteria.

b) C. Eucariotas: Tienes membrana nuclear. Ej. levadura, protozoo, glob. blanco.

Teoria Celular

“Todo organismo vivo esta formado por célula y toda célula proviene de otra célula pre existente”. . .Vichow.

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TIPOS DE CELULAS

CELULA PROCARIOTA

Bacterias

Cianobacterias

Archebacterias

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ESTRUCTURAS CELULARES DE CELULAS PROCARIOTAS

Componente celularPROCARIOTAS PROCARIOTAS

Archebacterias

Eubacteria

Pared celular

Membrana plasmáticas

Si

Si

Si

Si

Membrana nuclear

ADN

ARN

Nucléolo

No

Si , circular

Si

No

No

Si , circular

Si

No

Ribosomas

Sistema de endomembranas

Ret. Endoplasmatico

Mitocondrias

Pigmentos fotosintéticos

Si

No

No

No

No

Si

No

No

No

Algunos

Flagelo No Algunos

Pilis No La mayoría

PLAN DE CLASE 4

PLAN DE CLASE 4

CELULA EUCARIOTA

Protista: protozoos, algas

Fungi: hongos

Plantas: célula vegetal

Animalia: célula animal

PLAN DE CLASE 4

ESTRUCTURA CELULAR

COMPONENTE ESTRUCTURA FUNCIÓN

Membrana celular.Mosaico fluido: bicapa de lipidos con proteínas, glucocálix externo. Colesterol en células animales.

Limite de la célula y transporte pasivo y activo de sustancias.

Pared celular.En vegetales con celulosa, en hongos con quitina y en bacterias con mureina.

Dan forma y soporte a las células.

PLAN DE CLASE 4

PLAN DE CLASE 4

Transporte Pasivo: Permite el ingreso y salida de sustancias sin gasto de energía. Se realiza a favor de la gradiente de concentración.

a) Difusión Simple: Paso espontáneo de moléculas en favor de la concentración de mas a menos. Ej.: paso de gases.

b) Osmosis: Ingreso o salida de agua. De Hipotónico a hipertónico. Cuando una célula animal se llena de agua, revienta: lisis ; pero cuando se deshidrata: crenación. Una célula vegetal se hincha: turgencia ; pero cuando se deshidrata: plasmolisis.

c) Difusión Facilitada: Ingreso de sustancias utilizando proteínas transportadoras de la membrana. Ej: Ingreso de glucosa.

TRANSPORTE de SUSTANCIAS MEDIADOS por la MEMBRANA (1)

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TRANSPORTE de SUSTANCIAS MEDIADOS por la MEMBRANA (2)

Transporte de Macromoléculas: a) Endocitosis: Introducción de macromoléculas por medio

de vesículas de la membrana que los envuelve y luego las libera en el interior. Dos tipos:

1) Fagocitosis: Envuelve a bacterias.2) Pinocitocis: Envuelve material disuelto como

microgotas.

b) Exocitosis: Expulsión de porductos de desecho o secreciones, como hormonas o musílagos.

Transporte Activo: Ingreso o salida de sustancias en contra de la gradiente de concentración usando proteínas transportadoras y con gasto de energía. Ej: ingreso de aminoácidos, azúcares y iónes por medio de bomba(Na+K-).

PLAN DE CLASE 4

OSMOSIS: Difusión del agua

A.

PLAN DE CLASE 4

B.

C.

PLAN DE CLASE 4

ENDOCITOSIS - EXOCITOSIS

COMPONENTE ESTRUCTURA FUNCIÓN

Citoesqueleto.Red filamentosa de proteínas con tubulina (microtubulos) o actina (microfilamentos).

Organización y control del espacio interno, movimiento y división celular.

Centríolos.Un par de microtubulos hueco. Ausentes en plantas.

Forman el huso acromático.

Flagelos. Formados por microtubulos largos.Locomoción en espermatozoide y algunos organismos unicelulares.

Cilios.Cortos microtubulos en la superficie de la célula.

Locomoción en algunos organismos celulares.

Centrosoma

Dos Centriolos

Centriolo

CITOESQUELETO PLAN DE CLASE 4

CELULA EUCARIOTA

EUCARIOTA

Componente celular Protistas Hongos Plantas Animales

Pared celularMembrana plasmáticas

Si (a)Si

SiSi

SiSi

NoSi

Membrana nuclear ADNARNNucléolo

Si SiSiSi

SiSiSiSi

SiSiSiSi

SiSiSiSi

Ribosomas Sistema de endomembranasRet. Endoplasmatico Mitocondrias Aparato de GolgiCloroplastos

SiSiSiSiSi

Si (a)

SiSi SiSiSi

No

SiSiSiSiSiSi

SiSi SiSiSiNo

Flagelo Si (a), (p) No No No

Cilios Si (p) No No Si (*)

Lisosomas Si (*) No (*) Si

Vacuola central grande Si (p) No Si No

PLAN DE CLASE 4

Lisosoma

RetículoEndoplasmáticoliso

RetículoEndoplasmáticorugoso

Aparato de Golgi

Centriolo

Vacuola

Cubiertanuclear

SISTEMAS MEMBRANOSOS

Mitocondrias

PLAN DE CLASE 4

ORGANELO SIN MEMBRANA

ORGANELOS CON UNA MEMBRANA.

Ribosomas Dos subunidades formadas por ARN y proteínas Síntesis de proteínas

R.E. RugososCisternas membranales intercomunicadas, con ribosomas adheridos.

Síntesis, transporte y almacenamiento de proteínas

R.E. LisoCisternas de membrana intercomunicadas

Síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos. Tratamiento y eliminación de sustancias toxicas

Aparato de Golgi

Sistema de cisternas de membrana aplanadas, en relación vesículas.

Maduración, almacenamiento y transferencia de glucoproteinas. Formación de membranas y pared celular.

LisosomasVesículas esféricas de membrana que contienen enzimas digestivas.

Digestión celular.

PeroxisomasVesículas esféricas de membrana que contiene enzimas oxidativas.

Protección contra productos tóxicos del metabolismo del O2.

Vacuolas Vesículas redondeadasAlmacenar sustancias: agua, sustancias nutritivas, sustancias de desecho.

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ORGANELOS CON DOS MEMBRANAS.

Mitocondrias.

Con doble membrana, una interna formando crestas y un espacio llamado matriz. Contienen ADN ARN y ribosomas.

Centrales energéticas de la célula realizan respiración celular con oxidación de nutrientes para obtener ATP. Ciclo de Krebs (matriz) y fosforilación oxidativa (crestas).

Cloroplastos.Con doble membrana, la interna formando tilacoides, ricos en clorofila. Un espacio interno llamado estroma.

Fotosíntesis. Fase luminosa en tilacoides, la fase oscura en los estroma.

PLAN DE CLASE 4

• Glioxisoma• Vacuolas• Mitocondrias• Cloroplastos

• Núcleo

Cloroplasto

Glioxisoma Vacuolas MitocondriasNúcleo

Pared celular

PLAN DE CLASE 4

NUCLEO.

Membrana Nuclear. Doble membrana con poros. Separa y protege el ADN del resto de la célula.

Nucleoplasma. Citoplasma nuclear. Metabolismo nuclear.

Cromatina.ADN mas proteínas (histonas) densamente empaquetadas.

Forma los cromosomas. Portador de la información genética.

Nucleolo. Cuerpos esferoidales de ARN y proteínas.Lugar de síntesis de las sub unidades ribosómicas. Es el organizador nuclear.

PLAN DE CLASE 4

Funciones:

-Confiere estabilidad y

rigidez

Presente en:

Bacterias (peptidoglucano)AlgasHongos (quitina)Plantas (celulosa, hemicelulosa, lignina y suberina)

Pared celular

PLAN DE CLASE 4

PARED CELULAR : PROCARIOTA PLAN DE CLASE 4

CELULA VEGETALPLAN DE CLASE 4

CELULA ANIMAL PLAN DE CLASE 4

ESTRUCTURA CELULAR EUCARIOTA

CEL FUNCIÓN

Pared celular P V Protección, forma, estabilidad, soporte

Membrana citoplasmáticaT

Transporte de biomoléculas, reconocimiento celular

CitoesqueletoE

Soporte, división celular y movimiento de la célula y organelos

Centrosoma A Forma el huso acromático

CentriolosA

Dan origen a cilios y flagelos. Organizan laformación de microtubulos en células animales

Flagelos P E Locomoción

CiliosA

Locomoción, desplazamiento de sustancias en la superficie

Ribosomas T Síntesis de proteínas

Retículo endoplasmático rugoso E Síntesis, almacenamiento y transporte de proteínas

Retículo endoplasmático lisoE

Síntesis de lípidos, almacenamiento y transporte demoléculas y detoxificación celular

LEYENDA: P : Procariota / E: Eucariota / V: Vegetal / A: Animal / H: Hongo filamentoso / T: Todas

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Estructura celular Eucariota

CE Función

Aparato de GolgiE

Procesamiento, empaque y distribución de materialescelulares. Forma a los lisosomas, peroxisomas y glioxisomas

Lisosomas A Digestión celular

Peroxisomas E Degrada el agua oxigenada

Glioxisomas V

Convierte ácidos grasos en azúcares (sólo presente en células vegetales)

Vacuolas E Almacenamiento de sustancias de reserva y de desecho

Mitocondrias E Respiración celular

Plastidios- Cloroplastos- Cromoplasto- Leucoplastos- Amiloplastos

V-Con clorofila, para la fotosintesis. - Almacenamiento de pigmentos coloreados.- Incoloros, almacenan grasas, proteínas.- Almacenamiento de almidones.

Núcleo-.Membrana nuclear

- Carioplasma- Nucleolo- Cromatina

E

- Encierra a la cromatina, comunica al núcleo con el resto de la célula- Metabolismo nuclear- Síntesis de ARN ribosómico- Contiene a los genes con la información hereditariaLEYENDA: P : Procariota / E: Eucariota / V: Vegetal / A: Animal / H: Hongo filamentoso / T: Todas

PLAN DE CLASE 4

SISTEMAS DE TRANSPORTE ORGANISMO, MACROMOLÉCULA Y/OELEMENTO TRANSPORTADO

TRANSPORTE MEDIADO POR MEMBRANA

A. TRANSPORTE PASIVO No hay gasto de energía

- Difusión simple Gases (CO2, 02)

-Osmosis Agua

- Difusión Facilitada Azúcares, iones

B. TRANSPORTE ACTIVO Hay gasto de energía y se transporta aminoácidos,azúcares, ácidos orgánicos, iones, etc.

C. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS

ENDOCITOSIS Ingresan al interior con formación de vesículas

-Fagocitosis Virus, bacterias, esporas de hongos, protozoarios

-Pinocitosis Soluciones líquidas conteniendo macromoléculas

EXOCITOSIS Se expulsa productos de (hormonas, musílago, etc) desecho secreciones

PLAN DE CLASE 4

V. PRESENTACIÓN DE CASOS: (Ejemplos)

5.1. Ejercicio de aplicación:¿Los lisosomas anormales pueden causar enfermedades graves?

La importancia de los lisosomas en la función celular y la salud humana, es sorprendente, ahora se conocen varios desórdenes moleculares graves denominados ENFERMEDADES DE ALMACENAMIENTO LISOSOMAL. Una persona afectada con la enfermedad de almacenamiento lisosomal no posee ninguna de las enzimas hidrolíticas del lisosomas. Los lisosomas anormales se llenan en sustancias no digeridas, lo cual interfiere eventualmente con otras funciones celulares.

La mayoría de estas enfermedades son graves en la primera infancia. Por ejemplo la ENFERMEDAD DE POMPE, se acumulan cantidades perjudiciales del polisacárido GLUCÓGENO en las células del hígado debido a que los lisosomas carecen de una de las enzimas que dirigen el glucógeno.

VI. EJERCICIOS DEL MATERIAL ADICIONAL

Selección previa del cuestionario de preguntas: 01, 03, 05, 06, 10, 11, 13, 14, 16, 20.

PLAN DE CLASE 4

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA

DE LA MOLINA

CENTRO DE ESTUDIOS PRE UNIVERSITARIOS

Curso: Biología

UNIDAD III : RESUMEN CLASE 4

Profesor: Blgo. Segundo T. Calderón Pinillos

VII. RESUMEN

1. La Teoría Celular afirma que la célula es la unidad de estructura y función

de todos los organismos vivos.

2. Las células eucariotas tienen el núcleo y la mayoría de organelos rodeados

por una membrana. Las células procariotas no tienen estos organelos.

Ambas células poseen en común ribosomas (organelo sin membrana).

3. Todos las células, sean procariotas o eucariotas siempre tienen membrana

celular que controla el paso de materiales hacia el interior o el exterior de

ellas.

PLAN DE CLASE 4

SISTEMAS DE TRANSPORTE ORGANISMO, MACROMOLÉCULA Y/OELEMENTO TRANSPORTADO

TRANSPORTE MEDIADO POR MEMBRANA

A. TRANSPORTE PASIVO No hay gasto de energía

- Difusión simple Gases (CO2, 02)

-Osmosis Agua

- Difusión Facilitada Azúcares, iones

B. TRANSPORTE ACTIVO Hay gasto de energía y se transporta aminoácidos,azúcares, ácidos orgánicos, iones, etc.

C. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS

ENDOCITOSIS Ingresan al interior con formación de vesículas

-Fagocitosis Virus, bacterias, esporas de hongos, protozoarios

-Pinocitosis Soluciones líquidas conteniendo macromoléculas

EXOCITOSIS Se expulsa productos de (hormonas, musílago, etc) desecho secreciones

4. Tipos de transporte a través de la membrana.

R E S U M E N

ESTRUCTURA CELULAR EUCARIOTA

CEL FUNCIÓN

Pared celular P V Protección, forma, estabilidad, soporte

Membrana citoplasmáticaT

Transporte de biomoléculas, reconocimiento celular

CitoesqueletoE

Soporte, división celular y movimiento de la célula y organelos

Centrosoma A Forma el huso acromático

CentriolosA

Dan origen a cilios y flagelos. Organizan laformación de microtubulos en células animales

Flagelos P E Locomoción

CiliosA

Locomoción, desplazamiento de sustancias en la superficie

Ribosomas T Síntesis de proteínas

Retículo endoplasmático rugoso E Síntesis, almacenamiento y transporte de proteínas

Retículo endoplasmático lisoE

Síntesis de lípidos, almacenamiento y transporte demoléculas y detoxificación celular

LEYENDA: P : Procariota / E: Eucariota / V: Vegetal / A: Animal / H: Hongo filamentoso / T: Todas

5. Son estructuras de células Eucariotas (animal o vegetal).

Estructura celular Eucariota

CE Función

Aparato de GolgiE

Procesamiento, empaque y distribución de materialescelulares. Forma a los lisosomas, peroxisomas y glioxisomas

Lisosomas A Digestión celular

Peroxisomas E Degrada el agua oxigenada

Glioxisomas B Convierte ácidos grasos en azúcares (sólo presente en células vegetales)

Vacuolas E Almacenamiento de sustancias de reserva y de desecho

Mitocondrias E Respiración celular

Plastidios- Cloroplastos- Cromoplasto- Leucoplastos- Amiloplastos

V-Con clorofila, para la fotosintesis. - Almacenamiento de pigmentos coloreados.- Incoloros, almacenan grasas, proteínas.- Almacenamiento de almidones.

Núcleo-.Membrana nuclear

- Carioplasma- Nucleolo- Cromatina

E

- Encierra a la cromatina, comunica al núcleo con el resto de la célula- Metabolismo nuclear- Síntesis de ARN ribosómico- Contiene a los genes con la información hereditaria

LEYENDA: P : Procariota / E: Eucariota / V: Vegetal / A: Animal / H: Hongo filamentoso / T: Todas

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