Estructura y función celular UNIDAD III CLASE 4 Estructura y función celular Prof.: Segundo Calderón Pinillos

I. RETROALIMENTACIÓN DE LA CLASE ANTERIOR: PLAN DE CLASE 4 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.

II. PRESENTACIÓN DE LA UNIDAD: PLAN DE CLASE 4 II. PRESENTACIÓN DE LA UNIDAD: 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.

Que el estudiante al final de la clase será capaz de : PLAN DE CLASE 4 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 .

III. CONOCIMIENTOS PREVIOS: Postulado de la Teoría Celular de Virchow. 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?

IV. CONCEPTOS BASICOS: 4.1. La Célula: Definición. PLAN DE CLASE 4 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. 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.

Unidad vital, morfologica fisiologica y genetica. Citología PLAN DE CLASE 4 Celula Unidad vital, morfologica fisiologica y genetica. Teoria Celular “Todo organismo vivo esta formado por célula y toda célula proviene de otra célula pre existente”. . .Vichow. Tipos de Células: C. Procariotas: Sin membrana nuclear. Ej. bacteria. C. Eucariotas: Tienes membrana nuclear. Ej. levadura, protozoo, glob. blanco.

TIPOS DE CELULAS PLAN DE CLASE 4 Bacterias Cianobacterias CELULA PROCARIOTA Archebacterias

ESTRUCTURAS CELULARES DE CELULAS PROCARIOTAS PLAN DE CLASE 4 ESTRUCTURAS CELULARES DE CELULAS PROCARIOTAS Componente celular PROCARIOTAS Archebacterias Eubacteria Pared celular Membrana plasmáticas Si Membrana nuclear ADN ARN Nucléolo No Si , circular Ribosomas Sistema de endomembranas Ret. Endoplasmatico Mitocondrias Pigmentos fotosintéticos Algunos Flagelo Pilis La mayoría

PLAN DE CLASE 4

Protista: protozoos, algas Fungi: hongos Plantas: célula vegetal PLAN DE CLASE 4 CELULA EUCARIOTA Protista: protozoos, algas Fungi: hongos Plantas: célula vegetal Animalia: célula animal

ESTRUCTURA CELULAR PLAN DE CLASE 4 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

TRANSPORTE de SUSTANCIAS MEDIADOS por la MEMBRANA (1) PLAN DE CLASE 4 TRANSPORTE de SUSTANCIAS MEDIADOS por la MEMBRANA (1) Transporte Pasivo: Permite el ingreso y salida de sustancias sin gasto de energía. Se realiza a favor de la gradiente de concentración. Difusión Simple: Paso espontáneo de moléculas en favor de la concentración de mas a menos. Ej.: paso de gases. 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. Difusión Facilitada: Ingreso de sustancias utilizando proteínas transportadoras de la membrana. Ej: Ingreso de glucosa.

TRANSPORTE de SUSTANCIAS MEDIADOS por la MEMBRANA (2) PLAN DE CLASE 4 TRANSPORTE de SUSTANCIAS MEDIADOS por la MEMBRANA (2) 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-). Transporte de Macromoléculas: Endocitosis: Introducción de macromoléculas por medio de vesículas de la membrana que los envuelve y luego las libera en el interior. Dos tipos: Fagocitosis: Envuelve a bacterias. Pinocitocis: Envuelve material disuelto como microgotas. Exocitosis: Expulsión de porductos de desecho o secreciones, como hormonas o musílagos.

OSMOSIS: Difusión del agua PLAN DE CLASE 4 OSMOSIS: Difusión del agua A.

PLAN DE CLASE 4 B. C.

ENDOCITOSIS - EXOCITOSIS

Centriolo Dos Centriolos Centrosoma 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. Centriolo Dos Centriolos Centrosoma

PLAN DE CLASE 4 CITOESQUELETO

CELULA EUCARIOTA PLAN DE CLASE 4 EUCARIOTA Componente celular Protistas Hongos Plantas Animales Pared celular Membrana plasmáticas Si (a) Si No Membrana nuclear ADN ARN Nucléolo Ribosomas Sistema de endomembranas Ret. Endoplasmatico Mitocondrias Aparato de Golgi Cloroplastos Flagelo Si (a), (p) Cilios Si (p) Si (*) Lisosomas (*) No (*) Vacuola central grande

SISTEMAS MEMBRANOSOS PLAN DE CLASE 4 Lisosoma Aparato de Golgi Retículo Endoplasmático liso rugoso Aparato de Golgi Centriolo Vacuola Cubierta nuclear Mitocondrias

ORGANELOS CON UNA MEMBRANA. ORGANELO SIN MEMBRANA PLAN DE CLASE 4 Ribosomas Dos subunidades formadas por ARN y proteínas Síntesis de proteínas ORGANELOS CON UNA MEMBRANA. R.E. Rugosos Cisternas membranales intercomunicadas, con ribosomas adheridos. Síntesis, transporte y almacenamiento de proteínas R.E. Liso Cisternas 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. Lisosomas Vesículas esféricas de membrana que contienen enzimas digestivas. Digestión celular. Peroxisomas Vesículas esféricas de membrana que contiene enzimas oxidativas. Protección contra productos tóxicos del metabolismo del O2. Vacuolas Vesículas redondeadas Almacenar sustancias: agua, sustancias nutritivas, sustancias de desecho.

ORGANELOS CON DOS MEMBRANAS. PLAN DE CLASE 4 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.

Núcleo Glioxisoma Vacuolas Mitocondrias Cloroplastos Núcleo PLAN DE CLASE 4 Núcleo Glioxisoma Vacuolas Mitocondrias Glioxisoma Vacuolas Mitocondrias Cloroplastos Núcleo Cloroplasto Pared celular

NUCLEO. PLAN DE CLASE 4 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.

Bacterias (peptidoglucano) Algas Hongos (quitina) PLAN DE CLASE 4 Funciones: Confiere estabilidad y rigidez Pared celular Presente en: Bacterias (peptidoglucano) Algas Hongos (quitina) Plantas (celulosa, hemicelulosa, lignina y suberina)

PARED CELULAR : PROCARIOTA PLAN DE CLASE 4

CELULA VEGETAL PLAN DE CLASE 4

CELULA ANIMAL PLAN DE CLASE 4

PLAN DE CLASE 4 ESTRUCTURA CELULAR EUCARIOTA CEL FUNCIÓN Pared celular P V Protección, forma, estabilidad, soporte Membrana citoplasmática T Transporte de biomoléculas, reconocimiento celular Citoesqueleto E Soporte, división celular y movimiento de la célula y organelos Centrosoma A Forma el huso acromático Centriolos Dan origen a cilios y flagelos. Organizan la formación de microtubulos en células animales Flagelos P E Locomoción Cilios Locomoción, desplazamiento de sustancias en la superficie Ribosomas Síntesis de proteínas Retículo endoplasmático rugoso Síntesis, almacenamiento y transporte de proteínas Retículo endoplasmático liso Síntesis de lípidos, almacenamiento y transporte de moléculas y detoxificación celular LEYENDA: P : Procariota / E: Eucariota / V: Vegetal / A: Animal / H: Hongo filamentoso / T: Todas

PLAN DE CLASE 4 E A V Estructura celular Eucariota CE Función Aparato de Golgi E Procesamiento, empaque y distribución de materiales celulares. Forma a los lisosomas, peroxisomas y glioxisomas Lisosomas A Digestión celular Peroxisomas Degrada el agua oxigenada Glioxisomas V Convierte ácidos grasos en azúcares (sólo presente en células vegetales) Vacuolas Almacenamiento de sustancias de reserva y de desecho Mitocondrias Respiración celular Plastidios - Cloroplastos - Cromoplasto - Leucoplastos - Amiloplastos Con clorofila, para la fotosintesis. Almacenamiento de pigmentos coloreados. - Incoloros, almacenan grasas, proteínas. - Almacenamiento de almidones. Núcleo -.Membrana nuclear - Carioplasma - Nucleolo - Cromatina - 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

PLAN DE CLASE 4 SISTEMAS DE TRANSPORTE ORGANISMO, MACROMOLÉCULA Y/O ELEMENTO 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

V. PRESENTACIÓN DE CASOS: (Ejemplos) 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.

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA CENTRO DE ESTUDIOS PRE UNIVERSITARIOS DE LA MOLINA CENTRO DE ESTUDIOS PRE UNIVERSITARIOS Curso: Biología UNIDAD III : RESUMEN CLASE 4 Profesor: Blgo. Segundo T. Calderón Pinillos

PLAN DE CLASE 4 VII. RESUMEN La Teoría Celular afirma que la célula es la unidad de estructura y función de todos los organismos vivos. 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). 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.

4. Tipos de transporte a través de la membrana. R E S U M E N SISTEMAS DE TRANSPORTE ORGANISMO, MACROMOLÉCULA Y/O ELEMENTO 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

5. Son estructuras de células Eucariotas (animal o vegetal). ESTRUCTURA CELULAR EUCARIOTA CEL FUNCIÓN Pared celular P V Protección, forma, estabilidad, soporte Membrana citoplasmática T Transporte de biomoléculas, reconocimiento celular Citoesqueleto E Soporte, división celular y movimiento de la célula y organelos Centrosoma A Forma el huso acromático Centriolos Dan origen a cilios y flagelos. Organizan la formación de microtubulos en células animales Flagelos P E Locomoción Cilios Locomoción, desplazamiento de sustancias en la superficie Ribosomas Síntesis de proteínas Retículo endoplasmático rugoso Síntesis, almacenamiento y transporte de proteínas Retículo endoplasmático liso Síntesis de lípidos, almacenamiento y transporte de moléculas y detoxificación celular LEYENDA: P : Procariota / E: Eucariota / V: Vegetal / A: Animal / H: Hongo filamentoso / T: Todas

PLAN DE CLASE 4 E A B V Estructura celular Eucariota CE Función Aparato de Golgi E Procesamiento, empaque y distribución de materiales celulares. Forma a los lisosomas, peroxisomas y glioxisomas Lisosomas A Digestión celular Peroxisomas Degrada el agua oxigenada Glioxisomas B Convierte ácidos grasos en azúcares (sólo presente en células vegetales) Vacuolas Almacenamiento de sustancias de reserva y de desecho Mitocondrias 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 - 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