La Estructura Celular Capitulo 5

Outline La Teoría Celular El Tamaño de la Célula Células Procarióticas Células Eucarióticas Organelos Los que contienen ADN Endosimbiosis Células Vegetales Células Animales

Características de la Célula Material Genético Molécula circular simple en procariotes Doble hélice localizada en el núcleo de eucariotes Citoplasma llena el interior celular Membrana plamática embuelve a la célula

Célula Eucariótica Generalizada

Membrana Plasmática Citoplasma Organelos Envoltura Nuclear Núcleo Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Membrana Plasmática Citoplasma Organelos Envoltura Nuclear Núcleo

Teoría Celular Todos los organismos están compuestos de una o más células. Las células son las unidades vivientes más pequeñas de todos los organismos vivientes. Las células surgen únicamente por la división de una celula preexistente.

Tamaño de la célula La mayoría de las células son relativamente pequeñas porque mientras el tamaño incrementa, el volumen incrementa mucho más rápidamente. Mayor tiempo de difusión Radio Celular (r) Area de Superficie(4pr2) Volumen ( pr3) 1 unidad 12.57 unidades2 4.189 unidades3 10 unidades 1257 unidades2 4189 unidades3

Visualizando las Células Resolución – la mínima distancia en la que dos puntos pueden estar señarados y que aún pueden distinguirse como dos puntos aparte Microscopios Compuestos – mignificar por etapas usando lentes multiples Microscopio de transmisión electrónica – los electrones son transmitidos através del especimen Microscopio de Escaneo electrónico – los electrones son rebotados de la superficie del especimen

Visualizing Cells

Células Procarióticas Se conocen dos tipos básicos de células; las células procarióticas y las células eucarióticas. Cuando hablamos de células procarióticas, general estamos hablando de bacterias: de las divisiones Eubacteria y Archeobacteria A diferencia de las células eucarióticas, las células procarióticas no poseen un núcleo definido, es decir el ADN no está encerrado en una membrana nuclear. Las células procarióticas tampoco poseen un sistema de membranas internas separando organelos. Las células procarióticas suelen ser mucho menores que las células eucarióticas (10 veces menor en promedio). La mayor parte de las células procarióticas poseen pared celular formada por un polímero de azucares llamado peptidoglucano que envuelve a la membrana plasmática y poseen flagelos para la locomoción.

Células Procarióticas Los organismos más simples Citoplasma es rodeado por la membrana plasmática y encajado en una pared celular rígica compuesto de peptidoglican. no distinguen compartimentos interiores gram-positivas gram-negativas La suceptibilidad de las bacterias a los antibióticos depende de la estructura de la pared celular.

Bacterias Gram Positivas y Gram Negativas Las paredes celulares de las bacterias grampositivas son muy gruesas y consisten sobre todo en peptidoglucano. La pared celular de las bacterias gramnegativas consta de dos capas, una delgada de peptidoglucano, y una gruesa membrana externa parecida a la membrana plasmática pero que contiene polisacáridos unidos a lípidos. Las bacterias que absorben y retienen el pigmento violeta de cresilo se denominan grampositivas y las que no gramnegativas en honor al médico danés Christian Gram(1888).

Células Procarióticas Algunas usan el flagelo para la locomoción Estructuras hiladas protruciendose o encogiendose desde la superficie celular Flagelo Motor rotativo Pared Celular Membrana Plasmática Cápsula Ribosomas ADN Pili

Células Eucarióticas Se caracterican por la compartamentalización por un sistema endomembranoso, y por la presencia de organelos con membrana. Vacuola central vesiculas cromosomas citoesqueleto Paredes celulares

Las células eucarióticas Las células eucarióticas somáticas humanas tienen 23 pares de cromosomas o 46 cromosomas (2n). Los gametos o células sexuales humanas tienen 23 cromosomas (n)

Núcleo Depositario de material genético Nucleolo - región de síntesis intensiva de ARN ribosomal La superficie del núcleo está conformada por dos membranas bicapas de fosfolípidos Membrana nuclear

Núcleo

Cromosomas ADN de eucariotes es dividido en cromosomas lineales. Existen como hilera de cromatina, excepto durante la división celular Asociados con el empaquetamiento por las proteinas histonas

Membrana Plasmática Membrana que limita a las células. Rodea el contenido celular; regula el movimiento de materiales hacia fuera y dentro de la célula; ayuda a conservar la forma celular y se comunica con otras células (también presente en procariotes)

Sistema de Endomembranas Compartamentaliza la célula, es un pasaje canalizado de moleculas por el interior celular Retículo Endoplásmico RE Rugoso – cubierto por ribosomas RE Liso – pocos ribosomas

Retículo Endoplásmico Liso Carece de ribosomas en su superficie externa. Sitio de biosíntesis de lípidos y destoxificación de sustancias.

Retículo Endoplásmico Rugoso Ribosomas adheridos a su superficie externa Síntesis de muchas proteínas destinadas para la secreción o la incorporación a membranas.

Sistema de Endomembranas Aparato de Golgi Son pilas de sacos membranosos aplanados Se encarga de la modificación de proteínas, empaque de proteínas secretadas y clasificación de otras proteínas que se distribuyen a vacuolas u otros organelos.

Sistema de Endomembranas Aparato de Golgi colección de cuerpos de Golgi colecta, empaqueta, y distribuye moléculas sintetizadas en un sitio en la célula y utilizada en otra localidad

Sistema de Endomembranas Vesiculas Lisosomas – vesiculas digestivas que digieren mitocondrias viejas y otros organelos no operativos. Son sacos membranosos que contienen enzimas que degradan materiales ingeridos, secreciones y desechos celulares. Microcuerpos – vesiculas portadoras-enzimáticas que limpian la celula de radicales químicos y subproductos del metabolismo Peroxisomas - contienen enzimas que catalizan la remmoción de electrones y átomos de hidrógeno asociados

Sistema de Endomembranas -Peroxisomas, continuación. - Sacos membranosos que contienen diversas enzimas Son sitios de muchas reacciones metabólicas.

Ribosomas Gránulos compuestos de ARN y proteínas; algunos adheridos al RER y otros libres en el citoplasma. Responsables de la síntesis de polipéptidos en procariotes y eucariotes. Ribosomas son complejos de ARN-proteina compuestos de dos subunidades que se juntan y ligan al ARN mensajero. Sitio de síntesis protéica Son ensamblados en el nucleolo

Ribosomas

Organelos con ADN Mitocondria Sacos consistentes por dos membranas (interior y exterior) de las cuales la interna se pliega para formar crestas y contiene una matriz Sitios de la mayor parte de las reacciones de la respiración celular; transformación de la energía de glucosa o lípidos en energía almacenada en el ATP

Mitocondria Espacio externa intermembrana Membrana interna Crista Matrix Crista

Organelos con ADN Cloroplastos Estructura de membrana doble que envuelve las membranas tilacoidales internas; los cloroplastos contienen clorofila en estas membranas. La clorofila capta energía luminosa; se forman ATP y otros compuestos de alto contenido de energía, que se utilizan para convertir el dióxido de carbono en glucosa. Se encuentran en los organismos fotosintéticos

Cloroplastos Membrana externa Membrana interna Granum Tilacoide estroma

Endosimbiosis La teoría endosimbiótica sugiere que procariotes tragados provehieron a los huespedes con ventajas asociadas con actividades metabolicas especializadas. Aplica a cloroplastos y mitocondrias

Citoesqueleto Red de fibras protéicas que soportan la forma celular y aseguran la fijación de organelos Microfilamentos de actina. Son estructuras sólidas a manera de bastón consistentes en la proteína actina. Sirven para el soporte estructural; intervienen en el movimiento de la célula y sus organelos y en la división celular Microtubulos. Son túbulos huecos compuestos de subunidades de proteína tubulina. Sirven para el soporte estructural; participan en el movimiento celular y de organelos y en la divición celular; componentes de cilios, flagelos, centriolos, cuerpos basales Centriolos: son pares de cilindros huecos localizados cerca del centro de la célula; cada centriolo consiste de nueve tripletes de microtúbulos (estructura 9x3)

Centriolos, cont Los centriolos forman el huso mitótico el cual se forma entre los centriolos durante la división de células animales; fijan y organizan la formación de microtúbulos en células animales; ausente en la mayor parte de las plantas. Sintetizan microtúbulos de cilios y flagelos y puede producir el huso acromático en células animales.

Citoesqueleto

Células Vegetales Vacuola Central A menudo se encuentran en el centro de la planta, y sirve como un sitio de almacenaje para el agua y otros materiales Pared Celular Paredes primarias Lámina media Paredes secundarias

Célula Vegetal

Células Animales Las células animales carecen de pared celular. forman matrix extracelular proveen soporte, firmeza, y resistencia

Ciclo Celular Metafase Anafase Profase Telofase G2 Interfase (fases G1, S, G2) Mitosis (M) Citocinesis (C) G1 S

Ciclo Celular Durante la fase S se duplican los cromosomas así como se sintetizan proteínas Cada cromosoma se ha duplicado en la fase S y consiste en un par de unidades idénticas, llamadas cromátides hermanas cada cromátide contiene una región constreñida a la que se denomina centrómero De cada polo radian microtúbulos, y algunas de estas fibras proteínicas se alargan hacia los cromosomas de manera que forman una estructura compleja conocida como huso mitótico. El huso mitótico es el que separa los cromosomas durante la anafase.

Ciclo Celular Durante la fase G1 ocurre el crecimiento celular y suele ser la fase más variable en duración y también la más larga. Hacia el final de esta fase aumenta la actividad de las enzimas necesarias para la síntesis de ADN; estas enzimas, junto con muchos otros factores, hacen posible que la célula entre en la fase S.

Ciclo Celular Fase G2 que sigue a la fase S. En la fase G2 ocurre un aumento en la síntesis de proteínas, conforme se realizan los pasos finales de la preparación de la célula para la división. El fin de la fase G2 es marcado por el comienzo de la mitosis. La secuencia de subfases de la interfase es por tanto: fase G1 fase S fase G2

Mitosis Cromosoma Centriolos Aster Metafase Fibras de micro túbulos

Mitosis Anafase Telofase MITOSIS Micro túbulos polares Nucleo Cromo- Micro túbulos del kinetocoro Nucleo reformandose Cromo- somas

Mitosis División del núcleo celular, que da por resultado dos núcleos hijos cada uno con el mismo número de cromosomas que el núcleo progenitor. La mitosis consta de cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase. La citocinesis suele superponerse a la telofase.

Mitosis Las etapas de la mitosis son: profase, metafase, anafase, y telofase Profase: Comienza a desaparecer la envoltura nuclear. Desaparece el nucleólo. Se hacen evidentes largos cuerpos filamentosos de cromatina, y comienzan a condensarse como cromosomas. Profase tardía: Los cromosomas continúan acortándose y engrosándose. Se forma el huso entre los centriolos, que se han desplazado hacia los polos de la célula

Mitosis Metafase: Las fibras del huso se unen a los cinetocoros de los cromosomas. Estos últimos se alinean a lo lago del plano ecuatorial de la célula. Anafase: Las cromátides hermanas se separan en sus centrómeros, y un juego de cromosomas se desplaza hacia cada polo. Telofase: Los acontecimientos de la profase se invierten al formarse de nuevo los núcleos, y la división celular se completa cuando la citocineses ha producido dos células hijas. La citocinesis es la división del citoplasma para generar dos células hijas.

Resumen Teoría celular Tamaño de las células Células procarióticas Células Eucarioticas Organelos Que contienen ADN Endosimbiosis Células Vegetales Células Animales