Actividades pendientes Unidad # 1 Laboratorio No. 1 (anatomía general de organismos acuáticos) a realizarse el día jueves 30 de julio Examen corto. Viernes 31 de julio en horario de clase

Actividades semana 27 al 31 de julio Lunes: inicio unidad No. 2 Martes: gira con el curso de Piscicultura de Agua Dulce (no hay clase de Fisiología) Miércoles: continuación unidad No. 2 Jueves: laboratorio No. 1, Anatomía General de Animales Acuáticos Viernes: examen corto Unidad No. 1 y clase (continuación unidad No. 2)

Unidad No. 2 FISIOLOGÍA CELULAR Clase No. 5 / lunes 27 de julio de 2009.

CONTENIDO DE LA UNIDAD La célula Organización celular Membranas biológicas Organelos celulares Energía y metabolismo celular Respiración celular Reproducción celular Transporte de materiales a través de las membranas Comunicación entre células

Teoría Celular (Shleiden, 1938; Schwann, 1839; Virchow, 1855) “La célula es la unidad fundamental de los organismos vivos y sólo se pueden producir nuevas células por división de células preexistentes” Todos los seres vivos se componen de células y de las sustancias producidas por éstas Las células son los bloques fundamentales de construcción de los organismos vivos

LA CELULA Unidad funcional y estructural básica de la vida Parte más sencilla de materia viva que puede llevar a cabo todas las actividades necesarias propias de los seres vivos Posee los componentes físicos y químicos necesarios para conservar la vida, el crecimiento y la reproducción (división)

Las células son sistemas abiertos que requieren intercambio de materiales y energía con el ambiente que las rodea para poder sobrevivir. Células completas pueden mantenerse vivas en condiciones controladas. Sin embargo, ningún componente celular por sí mismo puede sostenerse con vida.

Características comunes a todas las células Membrana (plasmática) para aislarse del medio y regular el transporte de materiales Capacidad de captar y convertir energía para utilizarla, necesitan una fuente de energía convertible a ATP Controlan sus actividades y especifican su propia estructura, mediante el almacenamiento de ADN Se reproducen y transmiten su información genética a las células hijas

Diferencias entre células Forma Tamaño Dependen de sus funciones Su tamaño pequeño las permite ser eficientes en el transporte de materiales y utilización de energía

Clasificación de las células Según su estructura y complejidad: Células eucariotas Células procariotas Según su función en el cuerpo y el tejido al que pertenecen reciben diferentes nombres tales como: neuronas, hepatocitos, hemocitos, linfocitos, miocitos, etc.

CÉLULAS PROCARIOTAS CARACTERÍSTICAS GENERALES: Carecen de núcleo verdadero (ADN disperso en el citoplasma), aunque pueden presentar nucleoides -región que aloja el ADN circular (cromosoma bacteriano)- Carecen de organelos separados por membranas Es común que presenten una pared celular o membrana externa (de composición distinta a la pared de las células vegetales y la de los hongos) Figura tomada de: http://www.lorem-ipsum.es/blogs/hal9000/?p=15

Características de las células procariotas Generalmente más pequeñas que las células eucariotas (micrones) Son organismos unicelulares que conforman el reino procariota –monera- formado por eubacterias y cianobacterias (bacterias fotosintetizadoras) La mayoría son capaces de existencia independiente pero existen especies como Chlamydia y Rickettsia que son organismos intracelulares obligados

Fisiología de las Procariotas Se alimentan por absorción de nutrientes, no por endocitosis El citoplasma no tiene organelos celulares, destaca la existencia de ribosomas Se reproducen por fisión binaria (reproducción muy rápida) Metabolismo muy variado: pueden habitar ambientes con unas condiciones extremas de temperatura y acidez (termófilos, acidófilos, extremófilos) Procesos bioquímicos que en eucariotas ocurren normalmente en los cloroplastos o mitocondrias, ocurren en la membrana citoplasmática

Estructuras de las células procariotas Membrana plasmática En algunos casos pliegues de la membrana plasmática hacia el citoplasma para formar un complejo de membranas En algunas pared celular o membrana externa Plásmido: ADN bicatenario circular y autorreplicante, que se encuentra a menudo en las células bacterianas. Se lo utiliza como vector en tecnología del ADN recombinante. Pueden portar cerca de 20 genes.

CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS De acuerdo a su forma de obtención de energía: Quimiosintetizadoras Fotosintetizadoras Heterótrofas

Bacterias Autótrofas Obtienen energía de la oxidación de compuestos inorgánicos como el amonio, los nitritos (a nitratos) o los sulfuros (a sulfatos) –quimiosíntesis- Utilizan la energía química de algunas sustancias inorgánicas, como el sulfuro de hidrógeno (H2S) que se produce en las emanaciones volcánicas Fotografía tomada de: http://ar.kalipedia.com/ecologia/tema/bacterias-quimiosinteticas.html?x1=20070417klpcnavid_107.Kes

Bacterias Fotosintetizadoras Convierten la energía lumínica en energía almacenada en carbohidratos El grupo mas importante es el de las cianobacterias Poseen clorofila a y también el pigmento azul ficocianina y el rojo ficoeritrina Fotografía tomada de: http://enciclopedia.acuarios.es/wiki/Algas,clasificaci%C3%B3n_y_control

Bacterias Heterótrofas Obtienen su energía de materia orgánica elaborada por otros organismos Se dividen en dos grandes grupos: Saprofitas: se alimentan de materia muerta o en descomposición siendo por lo tanto importantes recicladoras de nutrientes  Simbiónticas: muchas entablan relaciones  simbióticas  en forma mutualística y colaboran con su huésped (bacterias del rumen). Otras entablan una relación parasitaria y se constituyen en patógenas para su huésped

Arqueobacterias Grupo más antiguo de bacterias Tienen características especiales y distintivas Pertenecen al grupo Archaea Parecen bacterias  pero poseen características bioquímicas y genéticas que las alejan de ellas no poseen paredes celulares con peptidoglicanos poseen secuencias únicas en su ARN Algunas poseen esteroles en su membrana celular (característica de eucariotas) poseen lípidos de membrana diferentes tanto de las bacterias como de los  eucariotas Figura del fondo: arqueobacteria productora de metano, vista al microscopio http://www.kalipedia.com/fotos/arqueobacteria-productora-metano.html?x=20070417klpcnavid_48.Ies&f=1

Características de las Arqueobacterias Restringidas a hábitats marginales como fuentes termales, depósitos profundos de petróleo caliente, fumarolas marinas, lagos salinos Por habitar ambientes "extremos",se las conocen también con el nombre de extremófilas Existen tres tipos de arqueobacterias: Metanogénicas: generadoras de metano Halófilas: desarrollan en ambientes salinos. Requieren una concentración de al menos  10% de cloruro de sodio para su crecimiento  Termófilas : desarrollan a temperaturas de 80oC y pH extremadamente bajos Se considera que las condiciones de crecimiento semejan a las existentes en los primeros tiempos de la historia de la Tierra por ello se los denominó arqueobacterias (del griego arkhaios = antiguo)

Arqueobacteria Ferroplasma acidiphilum hallada en Rusia, en un reactor alimentado con pirita [compuesta por hierro y azufre]. Este organismo es único porque es capaz de vivir en ácido sulfúrico sin poseer pared celular, Es como si el ser humano fuera resistente al ácido en ausencia de piel. http://www.olgui.com/archivos/ciencia_science/el_primer_pobla.php

Surgimiento de las Células Eucariotas ENDOSIMBIOSIS Las primeras células eucariotas introdujeron a su sistema un tipo de bacterias respiratorias, no las fagocitaron quedándose en el interior y proporcionándole energía a partir de la respiración, dando origen a las mitocondrias. La prueba de esta teoría es el hecho de que las mitocondrias tengan material genético propio, diferente del de la célula principal Surgimiento de los cloroplastos. Una bacteria fotosintética fue introducida a una célula procariota, no fue destruida (fagocitada) quedándose en el interior y proporcionándole nutrientes a partir de la fotosíntesis, creando glucosa, que se podía aprovechar también en la respiración celular. La prueba de esta teoría es que los cloroplastos, como las mitocondrias, tienen material genético propio, diferente del de la célula principal