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Tema 2.- Formas acelulares, composición básica: virus. La célula. Orgánulos celulares: estructura básica, función y localización celular. Célula procariota.

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1 Tema 2.- Formas acelulares, composición básica: virus. La célula. Orgánulos celulares: estructura básica, función y localización celular. Célula procariota y eucariota, estructura y diferencias. Célula animal y vegetal, semejanzas y diferencias. Funciones de la célula. Concepto de metabolismo celular: nutrición autótrofa (fotosíntesis) y heterótrofa. Respiración aerobia y fermentaciones. Reproducción: Mitosis y meiosis.

2 FORMAS ACELULARES Tema 2.- Formas acelulares, composición básica: virus. La célula. Orgánulos celulares: estructura básica, función y localización celular. Célula procariota y eucariota, estructura y diferencias. Célula animal y vegetal, semejanzas y diferencias. Funciones de la célula. Concepto de metabolismo celular: nutrición autótrofa (fotosíntesis) y heterótrofa. Respiración aerobia y fermentaciones. Reproducción: Mitosis y meiosis.

3 CICLO REPRODUCTIVOS DE LOS VIRUS Virus sobre bacterias: CICLO LÍTICO Fase de Adsorción: El virus tiene que interactuar con la célula para poder luego penetrarla. Después clava las espinas en la célula. Fase de Penetración: Inserta el eje tubular hueco e inyecta el ácido nucleico al interior de la bacteria. Fase de Eclipse: Se sintetiza el ARN mensajero. Fase de Multiplicación: A partir de la información del virus se forman nuevos ácidos nucleicos. Se forman además distintos tipos de proteínas, unas para formar la cápside y otras para salir al exterior rompiendo la bacteria. Fase de Acoplamiento: El ácido nucleico se introduce dentro de la cápside y forma nuevos virus. Fase de Lisis, final del ciclo: Rotura de la célula para dar salida a los viruses. VARIANTES DEL CICLO LÍTICO El reconocimiento no tiene que seguir el mismo proceso. Penetración: En los virus sin envoltura el virus penetra entero dentro de la célula gracias a la endocitosis. Los virus con envoltura lipídica se fusionan para dar lugar a la entrada. La rotura de la célula no siempre es necesaria, es por eso que hay otro ciclo que pueden seguir los viruses. Es el llamado ciclo lisogénico. CICLO LISOGÉNICO 1. Fase de Adsorción: Igual que en el ciclo lítico. 2. Fase de Penetración: EL ADN que entra del virus se integra dentro del ADN de la bacteria. La bacteria seguirá su ciclo normal, reproduciéndose portando ADN vírico, pero no las pasa nada. Cuando el ADN vírico se introduce dentro de la bacteria, esto impide que la bacteria sea nuevamente infectada. Cuando el ADN vírico se introduce dentro del ADN bacteriano se le denomina virus prófago. Si el ADN se libera puede acabar del mismo modo que el ciclo lítico Tema 2.- Formas acelulares, composición básica: virus. La célula. Orgánulos celulares: estructura básica, función y localización celular. Célula procariota y eucariota, estructura y diferencias. Célula animal y vegetal, semejanzas y diferencias. Funciones de la célula. Concepto de metabolismo celular: nutrición autótrofa (fotosíntesis) y heterótrofa. Respiración aerobia y fermentaciones. Reproducción: Mitosis y meiosis.

4 GRIPE VIRUS Tema 2.- Formas acelulares, composición básica: virus. La célula. Orgánulos celulares: estructura básica, función y localización celular. Célula procariota y eucariota, estructura y diferencias. Célula animal y vegetal, semejanzas y diferencias. Funciones de la célula. Concepto de metabolismo celular: nutrición autótrofa (fotosíntesis) y heterótrofa. Respiración aerobia y fermentaciones. Reproducción: Mitosis y meiosis.

5 Los priones o proteínas priónicas son partículas acelulares, patógenas y transmisibles. Se caracterizan por producir enfermedades que afectan el sistema nervioso central (SNC), denominadas encefalopatías espongiformes transmisibles (EET). Los priones no son seres vivos. El aislamiento de priones a través del seguimiento del nivel de infectividad en las EET demuestra que las partículas infectivas están constituidas total o parcialmente por una forma modificada de la proteína prion. La proteína se expresa en varios tejidos, principalmente en neuronas del SNC, y se une a las membrana celular externa mediante una molécula de glicosil fosfatidil inositol (GPI). No se conoce en la actualidad cómo ocurre este cambio de estructura in vivo y cómo es que este cambio conduce a la EET. Los resultados experimentales sugieren que la acción patógena de los priones está muy relacionada con la forma modificada de una proteína natural existente en el organismo que, al entrar en contacto con las proteínas originales, las induce a adoptar la forma anómala del prión, mediante un mecanismo todavía desconocido. Todo ello en una acción en cadena que acaba por destruir la operatividad de todas las proteínas sensibles. Teorías más recientes apuntan a que los priones son proteínas modificadas bajo ciertas circunstancias que favorecieron su caída a un nivel energético muy estable al oligomerizarse, lo que las hace insolubles, inmunes a las proteasas y les cambia su conformación tridimensional. Esta estabilidad provoca que dichas proteínas se acumulen en el sistema nervioso, pero se desconoce todavía cómo esta aparición de una nueva estructura provoca enfermedades por acumulación. De hecho, la infección con proteínas priónicas se debe a que, al consumirse, empiezan a actuar en el tejido nervioso como núcleos en torno a los cuales más proteínas se desnaturalizan bajo su acción y se acumulan, formando generalmente fibrillas insolubles.

6 CITOPLASMA El citoplasma es un medio acuoso, de apariencia viscosa, en donde están disueltas muchas sustancias alimenticias. En este medio encontramos pequeñas estructuras que se comportan como órganos de la célula, y que se llaman organelos. Algunos de éstos son: LOS ORGANELOS CELULARES Flotando en el citoplasma, es posible observar una gran cantidad de pequeñas estructuras llamadas organelos, cada uno con su función definida. Veamos cuáles son los más importantes y a qué se dedican: Aparato de Golgi: es un sistema compuesto por pequeños sacos membranosos, cuya función principal es secretar y almacenar productos celulares, como proteínas, hormonas o materiales para construir la pared de la célula, por ejemplo. Retículo en do plasmático: es un sistema de redes de membranas encargado de fabricar los lípidos y otras sustancias y transportarlos a través de la célula. Posee una parte dura y rugosa, donde se fijan los ribosomas. Esta parte se denomina retículo endoplasmático ru­goso. Los ribosomas son una es­ pecie de "cocina", donde se elaboran las proteínas. Mitocondrias: son organelos encargados de producir energía, a través de la descomposición de grasas y azúcares para que la célula pueda funcionar y respirar. Centríolos: son dos estructuras que se ubican cerca del núcleo y que solo se ven cuando la célula se divide (mitosis), va que su función es dirigir los cromosomas a los polos de la célula. Mitocondrias: consideradas como las centrales energéticas de la célula. Emplean el oxígeno, por lo que se dice que realizan la respiración celular. Lisosomas: que realizan la digestión de las sustancias ingeridas por la célula. Vacuolas: que son bolsas usadas por la célula para almacenar agua y otras sustancias que toma del medio o que produce ella misma. Tema 2.- Formas acelulares, composición básica: virus. La célula. Orgánulos celulares: estructura básica, función y localización celular. Célula procariota y eucariota, estructura y diferencias. Célula animal y vegetal, semejanzas y diferencias. Funciones de la célula. Concepto de metabolismo celular: nutrición autótrofa (fotosíntesis) y heterótrofa. Respiración aerobia y fermentaciones. Reproducción: Mitosis y meiosis.

7 CITOPLASMA Toda la porción citoplasmática que carece de estructura y constituye la parte líquida del citoplasma, recibe el nombre de citosol por su aspecto fluido. En él se encuentran las moléculas necesarias para el mantenimiento celular. Citoesqueleto, consiste en una serie de fibras que da forma a la célula, y conecta distintas partes celulares, como si se tratara de vías de comunicación celulares. Es una estructura en continuo cambio. Formado por tres tipos de componentes: Microtúbulos Son filamentos largos, formados por la proteína tubulina. Son los componentes más importantes del citoesqueleto y pueden formar asociaciones estables, como: Centriolos Son dos pequeños cilindros localizados en el interior del centrosoma, exclusivos de células animales. Con el microscopio electrónico se observa que la parte externa de los centriolos está formada por nueve tripletes de microtúbulos. Los centriolos se cruzan formando un ángulo de 90°. La Célula está formada por tres partes fundamentales: membrana, citoplasma y núcleo. Sin embargo, en su interior cuenta con muchos organelos. Veamos cómo está estructurada la célula animal. Las células procariontes no poseen un núcleo celular delimitado por una membrana Las células procarióticas son más sencillas y su principal característica es que no poseen una membrana nuclear, es decir, no hay una membrana que rodee al núcleo, por lo que este está disperso y el material genético se encuentra libre en el citoplasma. Son células pequeñas, que básicamente forman organismos unicelulares, como las bacterias. La célula eucariota es más compleja. Son más grandes y su material genético está envuelto por una membrana que forma el Núcleo

8 Tema 2.- Formas acelulares, composición básica: virus. La célula. Orgánulos celulares: estructura básica, función y localización celular. Célula procariota y eucariota, estructura y diferencias. Célula animal y vegetal, semejanzas y diferencias. Funciones de la célula. Concepto de metabolismo celular: nutrición autótrofa (fotosíntesis) y heterótrofa. Respiración aerobia y fermentaciones. Reproducción: Mitosis y meiosis.

9 C. PROCARIOTA Tema 2.- Formas acelulares, composición básica: virus. La célula. Orgánulos celulares: estructura básica, función y localización celular. Célula procariota y eucariota, estructura y diferencias. Célula animal y vegetal, semejanzas y diferencias. Funciones de la célula. Concepto de metabolismo celular: nutrición autótrofa (fotosíntesis) y heterótrofa. Respiración aerobia y fermentaciones. Reproducción: Mitosis y meiosis.

10 C. PROCARIOTA Tema 2.- Formas acelulares, composición básica: virus. La célula. Orgánulos celulares: estructura básica, función y localización celular. Célula procariota y eucariota, estructura y diferencias. Célula animal y vegetal, semejanzas y diferencias. Funciones de la célula. Concepto de metabolismo celular: nutrición autótrofa (fotosíntesis) y heterótrofa. Respiración aerobia y fermentaciones. Reproducción: Mitosis y meiosis.

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12 NUCLEO MEMBRANA PLASMÁTICA RETÍCULO ENDOPLÁSMICO LISO APARATO DE GOLGI VACUOLAS RETÍCULO ENDOPLÁSMICO RUGOSO LISOSOMAS CITOPLASMA RIBOSOMAS MITOCONDRIA CENTRIOLO

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15 membrana La envoltura externa que contiene a todo. Es una estructura viva con actividad metabólica fundamental. La membrana está constituida de lípidos y proteínas. La parte lipidia de la membrana está formada por una película bimolecular que le da estructura y constituye una barrera que impide el paso de substancias hidrosolubles. Sus funciones son las siguientes: La selectividad de los canales de proteínas le permite a la célula controlar la salida y entrada de substancias así como los transportes entre compartimentos celulares. Las proteínas de la membrana no solo hacen que el transporte a través de ella sea selectivo, sino que también son capaces de llevar a cabo transporte activo (transferencia en contra del gradiente de concentración).

16 Retículo Endoplásmico Retículo Endoplásmico.-----Esta por todo el interior celular, forman un extenso sistema de canales y mantienen unidos a los ribosomas. Su forma puede variar, ya que su naturaleza depende del arreglo de células, que pueden estar comprimidas u organizadas de forma suelta. Y sus funciones son las siguientes: Circulación de sustancias que no se liberan al citoplasma Servir como área para reacciones químicas Síntesis y transporte de proteínas producidas por los ribosomas adosados a sus membranas (RER únicamente) Glicosilación de proteínas (RER únicamente) Producción de lípidos y esteroides (REL únicamente) Proveer como un esqueleto estructural para mantener la forma celular

17 Ribosomas Siempre están muy cercanas al retículo endoplásmico, los ribosomas son gránulos citoplasmáticos encontrados en todas las células, y miden alrededor de 20 nm. Son portadores, además, de ARN ribosómico. Se encargan de la síntesis de proteínas mediante la unión de los diferentes aminoácidos. El retículo endoplasmatico que lleva acoplados ribosomas, se denomina Retículo Endoplasmatico Rugoso y si no los contiene se le llama Retículo Endoplasmatico Liso.

18 Lisosomas Se piensa que están emparentados con el retículo endoplasmático y con el complejo de Golgi. Los lisosomas son vesículas esféricas, de entre 0,1 y 1 μm de diámetro. Contienen alrededor de 50 enzimas, generalmente hidrolíticas, en solución ácida; las enzimas necesitan esta solución ácida para un funcionamiento óptimo. Químicamente contienen numerosas enzimas digestivas que hidrolizan y digieren las moléculas orgánicas de la células (glucidos proteínas, ácidos nucleicos ) por lo que se les considera como el centro de la digestión de la célula.

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20 Tema 2.- Formas acelulares, composición básica: virus. La célula. Orgánulos celulares: estructura básica, función y localización celular. Célula procariota y eucariota, estructura y diferencias. Célula animal y vegetal, semejanzas y diferencias. Funciones de la célula. Concepto de metabolismo celular: nutrición autótrofa (fotosíntesis) y heterótrofa. Respiración aerobia y fermentaciones. Reproducción: Mitosis y meiosis.

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26 FERMENTACIONES

27 La ruta de piruvato a glucosa recibe el nombre de gluconeogénesis Muchas de sus etapas son comunes pero dos de ellas no. En estas etapas se consume energía o no se obtiene y sirven para regular la ruta Consume 6 moléculas de ATP El Piruvato es una molécula central del metabolismo celular desde ella se puede ir a las siguientes ruTas catabólicas: Fermentaciones : Se reduce el piruvato con el NADH2 a otras moléculas orgánicas Respiraciones aerobias completas: Se oxida el piruvato a CO2. Se forma NADH2. Se reduce O2 a H2O Respiraciones anaerobias completas: Se oxida el piruvato a CO2. Se forma NADH2. Se reducen compuestos diferentes del O2 NO3- -> NO2- -> N2 SO4= -> SO3= -> S -> SH2 CO2 -> CH4 Respiraciones incompletas: Se oxida el piruvato a moléculas orgánicas. Se forma NADH2 El piruvato es el inicio de varias rutas anabólicas Gluconeogénesis

28 FOTOSINTESIS La poseen los litotrofos que utilizan energía luminosa para realizar biosíntesis de sus compuestos - Bacterias fotosintéticas. (Bacterias verdes del azufre, Bacterias verdes filamentosas, Bacterias purpúreas del azufre) - Cianobacterias - Eucariotas fotosintéticos: algas y plantas El proceso más común de la fotosíntesis actualmente es la síntesis de la glucosa con desprendimiento de O2 6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6 O2 Proceso muy complejo. Se realiza en Cloroplastos en eucariotas y en lamelas en procariotas Consta de dos fases diferentes Captación de la energía electromagnética : Fase luminosa Se crean nucleótidos reducidos a partir de la energía de la luz y de un dador de H (DH2) Que puede ser agua, SH2 o un compuesto orgánico Se obtiene enegía en forma de ATP NADP ----> NADPH2 DH > D ADP+Pi ---> ATP

29 Síntesis de compuestos orgánicos (fase oscura) Reducción de compuestos inorgánicos a orgánicos, principalmente C CO2 + 2 NADPH2 + ATP ----> (CHO) + 2NADP + H2O + ADP + Pi NO NADPH2 + H+ + ATP ----> NH3 + 4 NADP + 3 H2O + ADP + Pi Fase Luminosa Se produce en la membrana de los tilacoides de cloroplastos eucariotas o en lamelas procariotas Muy semejante en muchos sentidos a cadena respiratoria pero en sentido inverso - Captación de energía de la luz. - Obtención de electrones y reducción de un dador H2O u otro. - Transporte de electrones que reducen NADP a NADPH2 - Bombeo de protones dentro de la membrana - ATP asa cloroplástica es capaz de obtener ATP Captación de la energía de la luz. La energía de la luz necesaria para la fotosíntesis es absorbido por los llamados Pigmentos fotosintéticos Los pigmentos fotosintéticos son moléculas liposolubles quer se encuentran localizados en el interior de membranas. Son muy efectivos en la captación de la luz y por ello son sustancias coloreadas. Los fotones cambian su configuración electrónica; se excitan. Pueden pasar esa excitación a otros pigmentos fotosintéticos. Pueden finalmente perder el electrón excitado e ionizarse.

30 Fotosistemas Son conjuntos de pigmentos fotosintéticos que son capaces de ionizar una proteína. Constan de: Pigmentos antena Moléculas de pigmentos fotosintético que se excitan y pasan la excitación a otros. Constan de unas 200 a 400 moléculas de varios tipos y algunas proteínas en un fotosistema Pigmentos diana Pasan electrones al primer aceptor. Contan de una molécula de clorofila unida a proteína. Reciben el nombre de P680 o P700 dependiendo de su máximo de absoción de luz Tipos de pigmentos fotosintéticos Clorofilas, fundamentales en todos loS organismos fotosintéticos Pigmentos con mínimo de absorción en el verde por lo que presentan este color Tienen un anillo pirrólico con un ión de magnesio unido a un terpeno: fitol Hay varios tipos que presentan ligeras modificaciones - Las plantas tienen clorofilas a y b. - Otros organismos pueden llevar otrso tipos de clorofilas pero siempre la a Cambian a conformación excitada cuando absorben un fotón de longitud de onda adecuada Algunas van unidas a proteínas: P680 y P700 (máximos de absorción en nm)

31 Pigmentos accesorios Gran variedad de compuestos capaces de absorber la luz Carotenoides Terpenos - ßCaroteno (plantas) Xantofilas (algas) Ficobilinas Pirroles abiertos Ficoeritrina (algas) Ficocianina( cianobacterias)


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