ESTRUCTURA CELULAR NÚCLEO Y CROMOSOMAS CÉLULA EUCARIOTA ESTRUCTURA CELULAR NÚCLEO Y CROMOSOMAS

TIPOS DE CÉLULAS CÉLULA PROCARIOTA CÉLULA EUCARIOTA El material genético ADN está libre en el citoplasma. Sólo posee unos orgánulos llamados ribosomas. Es el tipo de célula que presentan las bacterias CÉLULA EUCARIOTA El material genético ADN está encerrado en una membrana y forma el núcleo. Poseen un gran número de orgánulos. Es el tipo de célula que presentan el resto de seres vivos.

Célula eucariota animal

Célula eucariota vegetal

Morfología CÉLULA EUCARIOTA ENVOLTURA Membrana de secreción Membrana Plasmática PROTOPLASMA Citoplasma Hialoplasma = citosol Citoesqueleto = deutoplasma Orgánulos citoplasmáticos = morfoplasma Núcleo Envoltura nuclear Nucleoplasma = carioplasma Cromatina Nucleolos

Célula eucariota LA MEMBRANA PLASMÁTICA Fina película que separa la célula del medio extracelular Puede presentar invaginaciones y evaginaciones Es semipermeable

CITOPLASMA CITOSOL Agua y sustancias disueltas o en suspénsión CITOESQUELETO Formado por fibras de proteína (microtúbulos y microfilamentos) Constituyen un armazón que mantiene la forma de la célula y le permite realizar movimientos

Célula eucariota animal Orgánulos citoplasmáticos: Mitocondrias Retículo endoplásmico Ribosomas Aparato de Golgi Vacuolas y Lisosomas Centriolos

ORGÁNULOS CITOPLASMÁTICOS MITOCONDRIAS Tienen doble membrana (interna y externa) Su membrana interna presenta pliegues (crestas) En ella se realiza la “respiración celular” (obtención de energía a partir del alimento)

ORGÁNULOS CITOPLASMÁTICOS RETÍCULO ENDOPLÁSMICO Red formada cisternas interconectadas En la superficie puede llevar ribosomas adosados (“rugoso”) Su función es almacenar las proteínas fabricadas en los ribosomas

ORGÁNULOS CITOPLASMÁTICOS RIBOSOMAS Partículas redondeadas de pequeño tamaño, formadas por proteínas y ARN Pueden encontrarse libres en el citoplasma o unidos a las membranas del Retículo Endoplásmico

ORGÁNULOS CITOPLASMÁTICOS APARATO DE GOLGI Conjunto de cisternas apiladas en grupos Alrededor de las cisternas aparecen vesículas redondeadas Su función es transportar sustancias y formar otros orgánulos

ORGÁNULOS CITOPLASMÁTICOS VACUOLAS Y LISOSOMAS Las vacuolas se forman al capturar alimento por “fagocitosis” Los lisosomas contienen enzimas digestivas y se unen a las vacuolas para digerir las sustancias que contienen

ORGÁNULOS CITOPLASMÁTICOS CENTRIOLOS Tienen forma de cilindros huecos Están formados por tubos de proteínas En las células animales suele haber dos, perpendiculares entre sí, formando parte del centrosoma Dirigen los movimientos de los cromosomas durante la división celular

Centrosoma

NÚCLEO Las células eucariotas separan su ADN del citoplasma mediante un sistema de membranas, conectadas con el RE Cada célula tiene normalmente un solo núcleo (puede haber 2 o más)

NÚCLEO En las células vegetales suele ser discoidal y situado lateralmente (presión de las vacuolas) En las células animales la forma normal es esférica, aunque puede ser lobulado, arrosariado o filiforme El tamaño del núcleo es variable (mayor en células reproductoras y secretoras) Relación nucleoplasmática: RNP = Vn / Vc – Vn Conforme la célula crece, la RNP disminuye por crecimiento del citoplasma Llegado a cierto valor, se induce la división celular

NÚCLEO Puede encontrarse en aparente reposo (INTERFASE) o participar en la formación y reparto de cromosomas a las células hijas (MITOSIS o MEIOSIS) Durante la interfase se realiza la principal actividad metabólica del núcleo: a partir del ADN se forman los ARNm que dirigirán la síntesis de proteínas

NÚCLEO INTERFÁSICO Envoltura nuclear Nucleoplasma (carioplasma) Cromatina Nucleolos

ENVOLTURA NUCLEAR Dos membranas de 75 A, espacio de 200 A Ribosomas adosados en la cara citoplasmática Lámina nuclear en la cara nuclear (proteínas fibrosas) Poros nucleares (500 A): complejo del poro nuclear formado por ocho gránulos proteicos 1 Å (Anströng) = 10 -10 m 1 nm (nanometro) = 10 Å = 10 -9 m 1 µm (micra) = 10-6 metros = 10-3 mm

NUCLEOPLASMA CROMATINA Medio interno del núcleo, limitado por la envoltura Dispersión coloidal gelatinosa CROMATINA Al m.o. aparece como una maraña de fibrillas y grumos Asociación de ADN, proteínas y otras sustancias (fosfolípidos y Ca++) ADN condensado en filamentos de 100 A y 300 A

NUCLEOLO Orgánulo esférico de aspecto granular Uno o dos por núcleo Formado por ADN, ARN y otras sustancias Representa la asociación de secuencias de ADN con información para la síntesis del ARN de los ribosomas (ARNr)

NÚCLEO MITÓTICO Durante la mitosis el núcleo se transforma: La envoltura nuclear y los nucleolos desaparecen La cromatina se condensa y fragmenta en CROMOSOMAS

CROMOSOMAS Estructuras visibles al m.o. durante la mitosis, se tiñen fuertemente con colorantes básicos Forma de bastoncillos más o menos alargados Distinto aspecto según fases de la mitosis Cromosoma metafásico: dos cromátidas Cromosoma anafásico: una cromátida (se han separado para las dos células hijas)

CROMOSOMAS

LAS FUNCIONES VITALES Nutrición celular Relación celular. Reproducción celular

NUTRICIÓN Conjunto de procesos por los cuales las células intercambian materia y energía con el medio.

NUTRICIÓN Incorporación nutrientes – a través MP Transformación nutrientes – METABOLISMO CATABOLISMO (degradación) = liberación de energía ANABOLISMO (síntesis) = fabricación de moléculas complejas Eliminación productos de desecho - productos del catabolismo (moléculas inútiles o tóxicas)

NUTRICIÓN Nutrición heterótrofa (células animales) La célula incorpora materia orgánica (glucosa, aminoácidos …) y la utiliza para fabricar sus propios componentes (anabolismo) y para obtener energía (catabolismo). Nutrición autótrofa (células vegetales fotosintéticas) La célula incorpora materia inorgánica (agua, CO2, sales minerales), y por medio de la fotosíntesis fabrica materia orgánica (glucosa)

NUTRICIÓN CELULAR En la nutrición heterótrofa (células animales): La nutrición celular engloba los procesos destinados a proporcionar a la célula energía para realizar todas sus actividades y materia orgánica para crecer y renovarse. En la nutrición heterótrofa (células animales): La membrana permite el paso de algunas sustancias. La célula incorpora partículas mayores mediante fagocitosis. Una vez incorporadas estas sustancias son utilizadas en el metabolismo celular.

NUTRICIÓN CELULAR En la nutrición autótrofa (células vegetales): La célula captura la energía de la luz solar. La célula incorpora agua, CO2 y sales minerales y mediante la energía atrapada fabrica sus propios alimentos (fotosíntesis). Una vez fabricadas, estas sustancias son utilizadas en el metabolismo celular (anabolismo y catabolismo).

METABOLISMO Conjunto de reacciones químicas que ocurren en la célula con la finalidad de obtener energía y moléculas para crecer y renovarse. Síntesis continua de biomoléculas orgánicas, ya sea a partir de moléculas inorgánicas (anabolismo autótrofo) o de otras moléculas orgánicas (anabolismo heterótrofo). Degradación continua de biomoléculas orgánicas con el fin de obtener energía. Moléculas Biomóléculas Sencillas complejas Anabolismo Catabolismo

RESPIRACIÓN CELULAR La Respiración Celular es una de las vías principales del catabolismo, gracias a la cual todas las células obtienen energía en forma de ATP a través de la oxidación (con utilización de O2) de moléculas orgánicas. Tiene lugar en las mitocondrias. Glucosa + O2 CO2 + H2O + Energía (ATP) O2 CO2

FUNCIONES DE RELACIÓN Mediante la función de relación las células (y los organismos vivos) reciben estímulos del medio y responden a ellos, con el fin de adaptarse a los cambios. La homeostasis (mantenimiento de las características internas) requiere unos mecanismos de autorregulación que respondan a los cambios que tienen lugar en el entorno.

FUNCIONES DE RELACIÓN RECEPCIÓN DE INFORMACIÓN: captación de estímulos (variaciones del medio) – excitabilidad o irritabilidad celular COORDINACIÓN: integración de la información recibida, y elaboración de respuesta RESPUESTA: realización de cambios internos en respuesta a los estímulos recibidos - adaptación del metabolismo, secreción, movimiento …

ESTÍMULOS ESTÍMULOS = variaciones en las características del medio (externo o interno) Estímulos físicos: Cambios de temperatura Radiaciones electromagnéticas (luz) Ondas sonoras Presión Estímulos químicos: Salinidad pH (acidez o alcalinidad) Sustancias químicas activas (hormonas, neurotransmisores)

CÉLULAS NERVIOSAS Las células nerviosas tienen más desarrollada la excitabilidad y conductibilidad celular La función del sistema nervioso es recibir estímulos y enviar impulsos de una parte a otra del organismo, con el fin de coordinar e integrar las funciones de los órganos del cuerpo

Relación celular En el nivel celular, la respuesta puede ser movimiento de tres tipos: 1. Movimiento ameboide: Se produce por formación de pseudópodos, que son expansiones de la membrana plasmática producidos por movimientos del citoplasma.

Relación celular 2. Movimiento vibratil: Se produce por el movimiento de cilios o flagelos de la célula.

Relación celular 3. Movimiento contráctil: Se produce por el alargamiento o acortamiento de filamentos contráctiles. Euglena Vorticella

FUNCIONES DE REPRODUCCIÓN Formación de nuevas células / nuevos individuos La división celular requiere la transmisión a cada célula hija de una copia completa de la información genética contenida en el ADN Para ello, el ADN ha tenido que DUPLICARSE antes de que se produzca la división celular

División del núcleo (MITOSIS) División del citoplasma (CITOCINESIS)

Citocinesis en células animales Bipartición Gemación Esporulación

LA CÉLULA COMO UNIDAD DE ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS TEORÍA CELULAR Todos los seres vivos están formados por células La célula es la unidad morfológica, fisiológica y genética de los seres vivos Toda célula procede de otra célula Ciertos seres vivos no están formados por células: VIRUS, PRIONES, VIROIDES Ver experimentos “Generación espontánea” p. 19, actividades 1 y 2.

Niveles de organización en función de las células Organismos unicelulares Organismos pluricelulares (SIEMPRE EUCARIOTAS) PROCARIOTAS PLURICELULARES SIN TEJIDOS EUCARIOTAS PLURICELULARES CON TEJIDOS

La célula como criterio de CLASIFICACIÓN I ACELULARES (no están formados por células) VIRUS CELULARES Todos los seres vivos (excepto virus)

La célula como criterio de CLASIFICACIÓN II Tipos de células CÉLULAS PROCARIOTAS REINO MONERA bacterias y cianobacterias CÉLULAS EUCARIOTAS UNICELULARES protozoos algas Y PLURICELULARES

La célula como criterio de CLASIFICACIÓN III EUCARIOTAS SERES UNICELULARES SERES PLURICELULARES MUCHAS CÉLULAS LAS CÉLULAS FORMAN TEJIDOS FORMADOS POR UNA SOLA CÉLULA O POR CÉLULAS INDEPENDIENTES REINO PROTOCTISTA METAZOA, METAFITA, HONGOS

DIVERSIDAD DE LOS SERES VIVOS Los cinco Reinos

MONERA: organismos procariontes, como las bacterias PROTOCTISTA: unicelulares eucariotas, como protozoos, hongos y algas unicelulares y talofitas METAFITA: vegetales pluricelulares, tejidos verdaderos (autótrofos) HONGOS: pluricelulares heterótrofos sin tejidos o con tejidos poco especializados METAZOA: animales pluricelulares (heterótrofos) con tejidos y sistemas orgánicos complejos

RELACIONES EVOLUTIVAS Células procariotas (3.500 - 4.000 m.a.) Células eucariotas (1.000 m.a.)

REINO MONERA Procariotas Unicelulares, pueden formar colonias Bacteria Escherichia coli Cianobacteria (Cianoficea)

REINO PROToctISTAS EUCARIOTAS UNICELULARES O MULTICELULARES Unicelulares autótrofos fotosintéticos (algas) Unicelulares heterótrofos (protozoos) Unicelulares autótrofos y/o heterótrofos (euglénidos y dinoflagelados) Heterótrofos multinucleados y multicelulares (mohos mucilaginosos y acuáticos)

SERES PLURICELULARES REINO METAZOOS Nutrición heterótrofa REINO HONGOS Organización talofita REINO METAFITAS Nutrición autótrofa Talofitas o Cormofitas REINO METAZOOS Nutrición heterótrofa Mesozoos y Parazoos Mayor nivel de integración morfológica y fisiológica que en las colonias de protozoos Eumetazoos Organización tisular

ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS DE LAS CÉLULAS A LOS TEJIDOS

COLONIAS DE UNICELULARES Los seres unicelulares pueden asociarse para formar COLONIAS, pero esta asociación no constituye un organismo pluricelular: cada uno de los organismos unicelulares tiene vida independiente (sistemas metabólicos y reproductores propios) Colonia de Mixamebas (“mohos rampantes”) Cianobacterias Alga colonial Tribonema

TRANSICIÓN A PLURICELULARES Algunas algas coloniales presentan cierta especialización celular y reproducción conjunta La misma situación se da en algunos animales sencillos (Espongiarios) Volvox Alga colonial Esponja y estructura interna

ORGANISMOS PLURICELULARES En un organismo pluricelular verdadero, todas las células proceden por sucesivas divisiones de una CÉLULA INICIAL (zigoto) y coordinan sus actividades en beneficio del organismo del que forman parte Ver texto p. 27, preguntas 14 a 17

SERES PLURICELULARES con TEJIDOS ÓRGANOS SISTEMAS O APARATOS ORGANISMO CÉLULAS (eucariotas) Diferenciación celular

DIFERENCIACIÓN CELULAR Proceso de especialización celular que determina características estructurales y funcionales distintas Es un proceso total o parcialmente irreversible Tiene lugar durante el desarrollo embrionario y en los procesos de renovación tisular

DIFERENCIACIÓN CELULAR Las células que constituyen los tejidos se han especializado en diferentes funciones y han adquirido distinta morfología Corte raiz dicotiledónea Piel (epidermis y dermis)