LA ORGANIZACIÓN CÉLULAR TEMA 8 LA ORGANIZACIÓN CÉLULAR 1

TEORÍA CELULAR Primer microscopio Anton Van Leeuwenhoek

TEORÍA CELULAR Célula = celdillas. Robert Hooke descubridor en una lámina de corcho Teoría: “LA CÉLULA ES LA UNIDAD … VITAL: Ser más pequeño MORFOLÓGICA: Todos los seres vivos. FISIOLÓGICA: Todas las funciones. GENÉTICA: Toda célula proviene de otra célula. DE TODOS LOS SERES VIVOS” 3

TEORÍA CELULAR MICROSCOPIOS ÓPTICO Resolución hasta 0,2  Células vivas o muertas 4

TEORÍA CELULAR ELECTRÓNICO ELECTRÓNICO DE BARRIDO Resolución hasta 3 Å Células muertas ELECTRÓNICO DE BARRIDO Resolución de 250 Å Imagen en relieve 5

TEORÍA CELULAR

TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA

CARACTERÍSTICAS DE LAS CÉLULAS Procariotas Eucariotas

CARACTERÍSTICAS DE LAS CÉLULAS Procariotas

CARACTERÍSTICAS DE LAS CÉLULAS Eucariotas

DIFERENCIAS ENTRE CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS (bacterias, cianobacterias y micoplasmas) Células eucariotas (Animales y vegetales) No envoltura nuclear Con envoltura nuclear Sin orgánulos con membrana Con orgánulos celulares de todo tipo Ribosomas pequeños Ribosomas grandes Siempre son seres unicelulares o colonias Hay unicelulares y pluricelulares Pueden realizar la quimiosíntesis Nunca son quimiosintéticas 11

LA MEMBRANA PLASMÁTICA La membrana plasmática es una delgada lámina de 75 Å que envuelve a la célula y la separa del medio externo. Puede variar su forma permitiendo movimientos y desplazamientos de la célula. Su estructura es igual en todas las células y en todos los orgánulos citoplasmáticos, por lo que se llama membrana unitaria o unidad de membrana.

LA MEMBRANA PLASMÁTICA Según Singer y Nicholson (1972) es una bicapa lipídica, asociada con moléculas de proteínas, formando la estructura de mosaico fluido. Esta membrana es asimétrica, ya que las glicoproteínas y glicolípidos sólo se encuentran hacia la cara externa. INTERIOR EXTERIOR

LA MEMBRANA PLASMÁTICA La función fundamental es mantener estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, moléculas y elementos.

ORGÁNULOS NO MEMBRANOSOS PARED CELULAR Es una cubierta de celulosa en forma de fibrillas, proteínas y polisacáridos de forma estable y rígida. Es característica de las células vegetales. Está formada por tres capas: Lámina media, gelatinosa Pared Primaria, flexible Pared Secundaria, rígida

ORGÁNULOS NO MEMBRANOSOS El CITOESQUELETO celular consiste en una malla tridimensional de filamentos proteicos hay tres componentes fundamentales que se hallan conectados entre sí: 16

ORGÁNULOS NO MEMBRANOSOS CILIOS Y FLAGELOS Permiten el desplazamiento de la propia célula Los cilios son cortos y abundantes Los flagelos son alargados y escasos. 17

ORGÁNULOS NO MEMBRANOSOS 18

ORGÁNULOS NO MEMBRANOSOS RIBOSOMAS Es el orgánulo más abundante Da aspecto granuloso al citoplasma Formado por dos subunidades: Grande Pequeña Se fabrican en el nucleolo Se pueden encontrar: Citosol Envoltura nuclear Retículo endoplasmático rugoso Se agrupan formando POLISOMAS

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO ORGÁNULOS MEMBRANOSOS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Conjunto de cavidades en forma de cisternas, sáculos y tubos. Se distinguen dos tipos: Rugoso (lleva ribosomas) fabrica proteínas Liso (no lleva) fabrica lípidos

ORGÁNULOS MEMBRANOSOS APARATO DE GOLGI Sistema mixto de cisternas apiladas (DICTIOSOMAS) y vesículas. Funciones: Intervenir en los procesos de secreción, almacenamiento, transporte y transferencia de glucoproteínas. Formación de la pared celular vegetal. Intervienen también en la formación de los lisosomas.

ORGÁNULOS MEMBRANOSOS LISOSOMAS Los lisosomas son orgánulos esféricos u ovalados, con una membrana que separa del citoplasma el lumen. Son los que se tiñen más oscuro El contenido puede ser homogéneo o heterogéneo Contienen enzimas hidrolíticos Su función principal es la digestión celular, tanto heterofágica como autofágica

ORGÁNULOS MEMBRANOSOS VACUOLAS Son vesículas rodeadas de una membrana. De tamaño grande en vegetales y pequeñas en animales En su interior pueden contener diversas sustancias de reserva como azúcares y proteínas; de desecho como cristales y taninos; venenos (alcaloides y determinados glucósidos) que sirven a la planta de defensa contra los herbívoros; pigmentos hidrosolubles

ORGÁNULOS MEMBRANOSOS VACUOLAS El origen está en vesículas del RE y del Aparato de Golgi FUNCIONES: almacenamiento de reservas y de productos tóxicos crecimiento de las células por presión de turgencia Permiten rápidos movimientos en algunos órganos de ciertas plantas (Mimosa, Dionaea, etc.) Eliminar agua en medios hipotónicos.

ORGÁNULOS ENERGÉTICOS MITOCONDRIAS Son las centrales energéticas de la célula. Fabrican ATP a partir de Glúcidos, Lípidos y Aminoácidos. El oxidante final es el oxígeno. Al microscopio electrónico las mitocondrias tienen forma cilíndrica con los bordes redondeados, como las cápsulas de gelatina de algunas medicinas. Aparecen dispersas en el citoplasma, su tinción es grisácea y se tiñen menos y son más grandes que los lisosomas

ORGÁNULOS ENERGÉTICOS Las mitocondrias constan de una membrana externa y una membrana interna que se pliega formando crestas. La forma de las crestas es variable y puede ser tubular o laminar. La disposición de las crestas puede ser paralela o perpendicular al eje mayor de la mitocondria Partes de la mitocondria

ORGÁNULOS ENERGÉTICOS Los CLOROPLASTOS son orgánulos que realizan la fotosíntesis oxigénica y que residen en el citoplasma de muchas células eucariotas En las plantas son orgánulos relativamente grandes, de forma elipsoidal, y generalmente numerosos. En protistas son a menudo estructuras singulares, que se extienden más o menos extensamente por el citoplasma

ORGÁNULOS ENERGÉTICOS Aparecen delimitados por la envoltura plastidial, formada por dos membranas, la membrana plastidial externa y la membrana plastidial interna. El espacio entre ambas se denomina periplastidial. El espacio interior del plasto, el estroma, contiene vesículas aplastadas llamadas tilacoides, cuyo lumen o cavidad interior se continúa a veces con el espacio periplastidial, sobre todo en los plastos juveniles (proplastidios). Los tilacoides, que se extienden más o menos paralelos, forman localmente apilamientos llamados grana. En el estroma está el ADN plastidial.

EL NÚCLEO Es el centro de control de la célula eucariota Contiene la mayoría del ADN celular Es decir la información genética para casi todas las funciones celulares

EL NÚCLEO En las células animales, el núcleo suele ser aproximadamente esférico. En las células vegetales, el núcleo suele presentar una forma más irregular, debida a la presión que ejercen las vacuolas, que tienden a deformarlo

EL NÚCLEO El núcleo se encuentra separado del citoplasma por la envoltura nuclear, que es una doble membrana. Esta se prolonga con el retículo endoplasmático.

EL NÚCLEO El medio interno nuclear se denomina nucleoplasma. En él se encuentran el ADN en forma de cromatina, ARN y proteínas

EL NÚCLEO En algunas zonas las dos membranas se fusionan, dando lugar a unos orificios que comunican el núcleo con el citoplasma, denominados poros nucleares.

EL NÚCLEO En el nucleolo se concentran los genes ribosomales, es decir, los que codifican para el ARNr. El ADN correspondiente a estos genes contiene una región, deominada organizador nucleolar, que permite la reunión de todos los genes ribosomales, aunque estén dispersos en varios cromosomas

EL NÚCLEO Cuando la célula va a dividirse, la cromatina se condensa para formar los cromosomas. A lo largo de todo este proceso, los cromosomas se acortan y engruesan, con lo que finalmente se hacen visibles al microscopio òptico, en forma de filamentos que poseen una estructura característica

EL NÚCLEO Partes del cromosoma El centrómero: divide al cromosoma en dos brazos, que pueden ser iguales o no. El cinetocoro: permite la unión con los microtúbulos del huso acromático. Los telómeros que son los extremos del cromosoma y están formados por secuencias de ADN muy repetitivas. Cromátidas: cada una de las dos moléculas de ADN después de la duplicación.

DIFERENCIAS ENTRE CÉLULAS ANIMALES Y VEGETALES   ANIMAL VEGETAL CLOROPLASTOS NO SI PARED CELULAR CENTRIOLOS

LA DIVISIÓN CELULAR Fase G1 Crecimiento celular Fase G0 EL CICLO CELULAR Fase G1 Crecimiento celular Fase G0 Especialización Fase S Duplicación del ADN Fase G2 Periodo Premitótico DIVISIÓN CELULAR

MITOSIS A partir de una célula con “2n” cromosomas (Diploides), se obtienen 2 células hijas con el mismo número de cromosomas. Se divide en cuatro fases: PROFASE METAFASE ANAFASE TELOFASE

LA MEIOSIS La meiosis consiste en dos divisiones sucesivas precedidas de una sola duplicación del ADN, por ello se obtienen 4 células haploides a partir de una célula diploide. Está relacionada con la reproducción sexual: Las células hijas resultantes actúan como gametos Las células hijas resultantes son esporas que dan lugar a individuos haploides que después originarán gametos

1ª división MEIÓTICA INTERCAMBIO GENÉTICO

MEIOSIS COMPLETA

FASES DE LA MEIOSIS

IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LA MITOSIS La mitosis garantiza que cada célula hija tenga los mismos cromosomas que la célula madre y, por tanto, la misma información genética y esto tiene un significado doble: por un lado, en organismos de reproducción asexual la mitosis supone el mecanismo de reproducción por otro lado, en el resto de seres vivos, la mitosis da lugar a la proliferación celular para el crecimiento y la diferenciación de los distintos tipos de células.

IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LA MEIOSIS Su función es la de conservar el nº cromosómico de las especies de reproducción sexual, ya que las células haploides resultantes de la meiosis se van a convertir en las células sexuales reproductoras: los gametos o en células asexuales reproductoras (las esporas) Tanto el sobrecruzamiento como el reparto de los cromosomas homólogos paternos y maternos dependen del azar y dan lugar a que cada una de las cuatro células resultantes tenga una colección de genes diferentes. Estas colecciones de genes se verán más adelante sometidas a las presiones de la selección natural de tal forma que solamente sobrevivirán las mejores. A nivel genético, la meiosis es una de las fuentes de variabilidad de la información.

ENTRE MITOSIS Y MEIOSIS SEMEJANZAS ENTRE MITOSIS Y MEIOSIS   Son divisiones del material del núcleo. A partir de una célula madre se obtienen varias células hijas. El total del material genético que interviene es el mismo. La envoltura nuclear desaparece. El movimiento y situación de los cromosomas es el mismo en cada una de las fases.

ENTRE MITOSIS Y MEIOSIS DIFERENCIAS ENTRE MITOSIS Y MEIOSIS MITOSIS MEIOSIS Se originan 2 células Se originan 4 células Células idénticas a la célula madre Diferentes, denominadas gametos No intercambio genético Se produce intercambio genético. Igual número de cromosomas en las células hijas La mitad Se produce en las células somáticas En los órganos que originan las células reproductoras (las gónadas) Una sola división 2 divisiones sucesivas Las células hijas son iguales Los ganemos tienen diferente información genética entre sí No aparecen tétradas o bivalentes Si aparecen. En cada fase el tipo y número de cromosomas son distintos

Las formas acelulares

LOS VIRUS Características generales: Son formas acelulares Formados por un ácido nucleico y proteínas A veces llevan envoltura Carecen de metabolismo No se nutren ni se relacionan Parásitos obligados de células vivas (fuera de la célula se denominan viriones) Tamaño menor que las bacterias (sólo 0,25 ) Están especializados en atacar a un sólo tipo de células Se desconoce su origen, e incluso puede que no sea único

LOS VIRUS Estructura Llevan ADN o ARN, nunca los dos juntos Una cubierta proteica, la CÁPSIDE, formada por proteínas globulares, los capsómeros. La cápside puede ser helicoidal o icosaédrica. Pueden llevar envolturas externas similares a las membranas de las células, así como estructuras especiales que facilitan su infección.

LOS VIRUS Clasificación HELICOIDALES: POLIÉDRICOS: MIXTOS:

LOS PLÁSMIDOS Son pequeñas moléculas de ADN bicatenario, casi siempre circulares, que se replican con independencia del cromosoma de la célula o que pueden integrarse en él. Son muy útiles en ingeniería genética.

LOS VIROIDES Son pequeñas moléculas de ARN circular de cadena simple que se localizan en el nucleolo de las células a las que infectan. Principalmente infectan a vegetales como los cítricos y la patata.

LOS PRIONES Son proteínas infecciosas, que modifican a otras proteínas sanas convirtiéndolas en infecciosas. Un ejemplo es la que produce la enfermedad de las vacas locas o encefalopatía espongiforme bovina.