Célula

Presentación del tema: "Célula"— Transcripción de la presentación:

1 La Célula Unidad Fundamental de la vida

2 El descubrimiento de la célula Robert Hooke (siglo XVII) observando al microscopio comprobó que en los seres vivos aparecen unas estructuras elementales a las que llamó células. Fue el primero en utilizar este término. Dibujo de R. Hooke de una lámina de corcho al microscopio

3 El descubrimiento de la célula Antony van Leeuwenhoek (siglo XVII) fabricó un sencillo microscopio con el que pudo observar algunas células como protozoos y glóbulos rojos. Dibujos de bacterias y protozoos observados por Leeuwenhoek

4 La teoría celular Estos estudios y los realizados posteriormente permitieron establecer en el siglo XIX lo que se conoce como Teoría Celular, que dice lo siguiente: 1- Todo ser vivo está formado por una o más células. 2- La célula es lo más pequeño que tiene vida propia: es la unidad anatómica y fisiológica del ser vivo. 3- Toda célula procede de otra célula preexistente. 4- El material hereditario pasa de la célula madre a las hijas.

5 1.La célula es la unidad básica estructural de todos los seres vivos, todos los organismos están formados por células. 2.La célula es la unidad funcional de todos los organismos. Todo el funcionamiento del organismo depende de las funciones que ocurren al interior de la célula, respiración, reproducción, digestión, crecimiento entre otras. 3.Todas las células se originan por la división de células preexistentes (en otras palabras, a través de la reproducción). Cada célula contiene material genético que se transmite durante este proceso. 4.Las células contienen el material hereditario.

6 Células Eucarionte Animal Vegetal Fúngica Protozooa Procariont e Arqueas Bacterias Tipos de células Karps, 2010

7 7 Tipos celularesProcariotaEucariotaAnimalVegetal

8 La estructura de la célula MEMBRANA PLASMÁTICA: una membrana que la separa del medio externo, pero que permite el intercambio de materia. La estructura básica de una célula consta de: CITOPLASMA: una solución acuosa en el que se llevan a cabo las reacciones metabólicas. ADN: material genético, formado por ácidos nucleicos. ORGÁNULOS SUBCELULARES: estructuras subcelulares que desempeñan diferentes funciones dentro de la célula.

9 9 La envoltura celular consta siempre de una membrana plasmática, en cuya cara externa pueden aparecer el glucocálix o las paredes celulares LA MEMBRANA PLASMÁTICA Doble capa lipídica con proteínas Los lípidos forman una barrera aislante entre el medio acuoso interno y el medio acuoso externo Las proteínas permiten la entrada y salida de sustancias (y muchas otras funciones)

10 El citoplasma consta de dos fracciones: Citosol o hialoplasma, formado por un complejo sistema coloidal Morfoplasma, formado por el conjunto de orgánulos celulares. 10 El material genético está constituido por una o varias moléculas de ADN. Según el tipo celular, distinguimos: 1.Células eucariotas: dentro de una doble membrana, denominada envoltura nuclear, formando el núcleo. 2.Células procariotas: sin envoltura, hay una sola fibra de ADN, en una región del citoplasma denominada nucleoide.

11 EL NÚCLEO Es una cubierta membranosa doble, la envoltura nuclear, que presenta abundantes poros, por lo que sólo separa parcialmente su medio interno, el nucleoplasma, del citoplasma. En el nucleoplasma se distinguen la cromatina y uno o mas nucléolos.

12 Tipos de Células Podemos encontrar dos tipos de células en los seres vivos: CÉLULA PROCARIOTA 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.

13 Procariotas EubacteriasArqueobacterias

14 Del griego pro = antes, y carión = núcleo Estructuralmente son las “más simples” y pequeñas. Delimitadas por una membrana plasmática que contiene invaginaciones (laminillas y mesosomas). Por fuera de la membrana está rodeada por una pared celular que le brinda protección. El interior de la célula se denomina citoplasma. En el centro se encuentra el nucleoide (material genético o ADN). En el citoplasma también hay ribosomas, que son estructuras que tienen la función de fabricar proteínas. Las células procariotas pueden tener distintas estructuras que le permiten la locomoción, como por ejemplo los cilios o flagelos. Célula procarionte Alberts et al., 2010; Karps, 2010

15 https://myprofeciencias.files.wordpress.com/2011/03/cc3a9lulaprocariota.jpg?w=3 00 Célula procarionte

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17 http://3.bp.blogspot.com/_e75OEcVkZ3Y/TKi3qjqyt2I/AAAAAAAAAAQ/W8ZBpzXAkfU/s1600/ procariota.gif

18 http://comosellama.org/wp-content/uploads/2014/04/celulas.jpg

19 Del griego eu = verdadero, y carion = núcleo). Tienen un modelo de organización más complejo que las procariotas. Su tamaño es mucho mayor. En el citoplasma hay estructuras celulares que cumplen diversas funciones y en conjunto se denominan orgánulos celulares. Célula eucarionte Alberts et al., 2010; Karps, 2010

20 Tipos de células eucariotas Célula eucariota animal Célula eucariota vegetal Recuerda: que la célula vegetal se caracteriza por: Tener una pared celular además de membrana Presenta cloroplastos, responsables de la fotosíntesis Carece de centriolos.

21 LAS CÉLULAS EUCARIOTAS. Presentan una membrana plasmática similar en todas, sólo difieren entre si en el tipo de proteínas asociadas a su cara externa, en relación con la función propia de cada tipo de célula. Interiormente son muy complejas. Utilizando microscopía y métodos de tinción se han podido observar, en la matriz citoplasmática, tres tipos de estructuras: 1.El sistema endomembranoso. 2.Los orgánulos transductores de energía. 3.Las estructuras carentes de membrana.

22 Es el conjunto de estructuras membranosas intercomunicadas y de las vesículas aisladas derivadas de ellas, que pueden ocupar la casi totalidad del citoplasma. EL SISTEMA ENDOMEMBRANOSO Cada tipo de estructuras membranosas desempeña una función distinta.

23 1.Son las mitocondrias y los cloroplastos. 2.Son orgánulos que poseen una doble membrana. 3.Su función es la producción de energía. LOS ORGÁNULOS TRANSDUCTORES DE ENERGÍA Oxidación de compuestos orgánicos Energía química a partir de la luz

24 Se encuentran en el citoplasma. Son los ribosomas, los centríolos, y los microtúbulos y microfilamentos que forman el citoesqueleto. LAS ESTRUCTURAS CARENTES DE MEMBRANA

25 Célula eucarionte: animal http://3.bp.blogspot.com/--1jZ7pD5wxc/Uw3jPnZ_AKI/AAAAAAAAARo/8aOtxUTpies/s1600/celula1.jpg

26 Célula eucarionte: vegetal http://cienciasnaturales1cssa.blogspot.mx/2014/02/diferencias-entre-celulas-eucariotas.html

27 Diferencias con las células animales LAS CÉLULAS VEGETALES Tienen Pared CelularPlastosVacuolas Forma poliédrica No tienen CentriolosLisosomas ??

28 CaracterísticasProcariontesEucariontes Tamaño de la célulaDiámetro de 1-10mmDiámetro de 10 a 100mm NúcleoNo hay membrana nuclear ni nucléolos Núcleo verdadero, con membrana nuclear y nucléolos Orgánulos rodeados por membrana XPresentes: Lisosomas, Complejo de Golgi, Retículo endoplásmico, Mitocondrias, cloroplastos FlagelosFormados por dos tipos de proteínasComplejos, formados por microtúbulos GlucocálixCápsula de polímeros extracelulares o capa de mucílago X Pared celularSuele estar presente, químicamente compleja De composición sencilla Membrana citoplásmicaSin hidratos de carbono ni esterolesCon esteroles e hidratos de carbono CitoplasmaNo hay citoesqueleto ni corrientes citoplasmáticas Hay citoesqueleto y corrientes citoplasmáticas RibosomasPequeños (70s)Grandes (80S), pequeños (70S) en los orgánulos. Disposición de DNA en cromosomas Un solo cromosoma circularVarios o muchos cromosomas lineales con histonas Características eucariontes y procariontes Junqueira L.C; Carneiro J; López-Sáenz J.F. (2000).

29 Tamaño: Célula Procarionte vs Eucarionte http://3.bp.blogspot.com/- ook33pXcHPg/UPiFdAZ2e_I/AAAAAAAAQ8E/vCwY985BX7g/s1600/Tamaño+celular.j pg

30 Los orgánulos celulares Núcleo: contiene la instrucciones para el funcionamiento celular y la herencia en forma de ADN. Mitocondrias: responsables de la respiración celular, con la que la célula obtiene la energía necesaria. Retículo: red de canales donde se fabrican lípidos y proteínas que son transportados por toda la célula.. Aparato de Golgi: red de canales y vesículas que transportan sustancias al exterior de la célula. Vacuolas: vesículas llenas de sustancias de reserva o desecho. Lisosomas: vesículas donde se realiza la digestión celular. Ribosomas: responsables de la fabricación de proteínas Centriolos: intervienen en la división celular y en el movimiento de la célula.

31 Orgánulos celulares http://image.slidesharecdn.com/esquema-120903224929-phpapp02/95/1mapa-mental-clula-1-728.jpg?cb=1346712611

32 Las organelos y sus funciones Estructura y función Es una estructura laminar formada principalmente por lípidos y proteínas que recubre a las células y define sus límites. Se encuentra rodeando a la célula Delimita el territorio de la célula y controla el contenido químico de la célula. Representa el límite entre el medio extracelular y el intracelular. Es de gran importancia para los organismos, ya que a través de ella se transmiten mensajes que permiten a las células realizar numerosas funciones. Membrana celular http://www.definicionabc.com/wp-content/uploads/2014/08/Membrana-celular.jpg Jiménez y Merchant, 2003

33 Las organelos y sus funciones Estructura y función Contiene el material genético de la célula o ADN. Es el lugar desde el cual se dirigen todas las funciones celulares. Está separado del citoplasma por una membrana nuclear. Cada tanto está interrumpida por orificios o poros nucleares que permiten el intercambio de moléculas entre el citoplasma y el interior nuclear. Una zona interna del núcleo, que se distingue del resto, se denomina nucleolo. Está asociado con la fabricación de los componentes que forman parte de los ribosomas. Núcleo celular Jiménez y Merchant, 2003

34 Las organelos y sus funciones Estructura y función Estructuras que se encuentran en el centro (núcleo) de las células que transportan fragmentos largos de ADN. El ADN es el material que contiene los genes y es el pilar fundamental del cuerpo humano. Contienen proteínas que ayudan al ADN a existir en la forma apropiada Determinan las características hereditarias de la célula u organismos. Las células de los individuos de una especie determinada suelen tener un número fijo de cromosomas. Cromosomas Alberts et al., 2010; Karps, 2010 http://3.bp.blogspot.com/- KI2L562BHZk/T_ds_jC5ZfI/AAAAAAAAABk/f2mnnRxWa7A/s1600/cromosomassfbiusdb.jpg

35 Las organelos y sus funciones Estructura y función Es un orgánulo cuyas membranas forman cisternas aplanadas y túbulos conectados entre sí. Posee dos dominios morfológicos y funcionales: rugoso (cisternas aplanadas con ribosomas asociados a sus membranas), y liso (túbulos). En el retículo endoplasmático rugoso se sintetizan proteínas para su secreción o para formar parte de otros compartimentos membranosos que participan de la ruta vesicular. En el retículo endoplasmático liso se sintetizan numeroso lípidos de las membranas, es un centro metabólico de detoxificación, almacén de calcio, etc. Retículo endoplásmico Jiménez y Merchant, 2003 http://www.escuelapedia.com/wp-content/uploads/2011/04/Ret%C3%ADculo- Endoplasmático.png

36 Las organelos y sus funciones Estructura y función Con forma de sacos membranosos apilados. Aquí llegan y se modifican algunas proteínas fabricadas en el RER. Los productos son dirigidos hacia diferentes destinos: Golgi es el director de tránsito de las proteínas que fabrica la célula. Algunas son dirigidas hacia la membrana plasmática, ciertas proteínas serán exportadas hacia otras células y otras serán empaquetadas en pequeños sacos membranosos (llamadas vesículas). Complejo de Golgi Jiménez y Merchant, 2003 http://ciiencias.site90.net/aparato_de_golgi.jpg

37 Las organelos y sus funciones Estructura y función Son un tipo especial de vesículas formadas en el complejo de Golgi que contiene en su interior enzimas que actúan en la degradación de las moléculas orgánicas que ingresan a la célula. A este proceso se lo denomina digestión celular. Lisosomas Jiménez y Merchant, 2003 http://image.slidesharecdn.com/loslisosomas-120313215614-phpapp01/95/los- lisosomas-1-728.jpg?cb=1331676248

38 Las organelos y sus funciones Estructura y función Están rodeadas de una doble membrana. La membrana interna presenta una gran cantidad de pliegues llamados crestas. En el interior, o matriz mitocondrial, se encuentra una molécula de ADN y ribosomas. En las mitocondrias se realizan las reacciones químicas que permiten generar energía química a partir de moléculas orgánicas en presencia de oxígeno. Esta energía es la que mantiene todos los procesos vitales de la célula. Mitocondrias Jiménez y Merchant, 2003 http://2.bp.blogspot.com/- Ojz6r_ZC5U8/VMJi4PDEFiI/AAAAAAAAACs/xuidwc_VmPc/s1600/mitocondria.jpg

39 Las organelos y sus funciones Estructura y función Están presentes solamente en las células vegetales. Tiene una membrana externa, una interna y además un tercer tipo de membrana en forma de sacos, llamadas tilacoides, que parecen platos apilados. Cada una de estas pilas se denomina grana. Los tilacoides contienen un pigmento verde, la clorofila, que permite realizar el proceso de fotosíntesis. Cloroplastos Jiménez y Merchant, 2003 http://www.webquest.es/files/u16720/300px-BIO3P035D0002.png

40 Las organelos y sus funciones Estructura y función Son vesículas membranosas presentes en las células animales y vegetales. Sin embargo son mucho más importantes en las células vegetales. Pueden ocupar hasta el 70-90% del citoplasma. Su función es la de almacenamiento. Vacuolas Jiménez y Merchant, 2003 http://i.ytimg.com/vi/jzFvHLbNLkw/hqdefault.jpg

41 Las organelos y sus funciones Estructura y función Están formados por dos subunidades (mayor y menor) que se originan en el nucléolo y que, una vez en el citoplasma se ensamblan para llevar a cabo su función. Los ribosomas están a cargo de la fabricación o síntesis de las proteínas. Lo hacen libres en el citoplasma o asociados a la superficie del RER Ribosomas Jiménez y Merchant, 2003 https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a7/Ribosome_mRNA_t ranslation_es.svg/220px-Ribosome_mRNA_translation_es.svg.png

42 Las organelos y sus funciones Estructura y función En el citoplasma de las células eucariotas existe un conjunto variado de filamentos que forman un esqueleto celular, necesario para mantener la forma de la célula y sostener a las orgánulos en sus posiciones. Es una estructura muy dinámica, constantemente se está organizando y desorganizando y esto le permite a la célula cambiar de forma (por ejemplo para aquellas células que deben desplazarse) o permitir el movimiento de las orgánulos en el interior del citoplasma. Citoesqueleto Jiménez y Merchant, 2003 http://www.biologia.edu.ar/cel_euca/images/citoesqueleto.jpg

43 Las organelos y sus funciones Estructura y función Son dos estructuras formadas por filamentos que pueden observarse en el citoplasma de las células animales. Participan durante la división de la célula Centriolos Jiménez y Merchant, 2003 http://www.buzzle.com/images/public-domain/centriole.jpg

44 Las organelos y sus funciones Estructura y función Es una estructura rígida que mantiene la forma característica de cada célula bacteriana. Dependiendo de las especies y de las condiciones de cultivo, la pared celular puede suponer desde el 10% al 40% del peso seco de la célula. No son estructuras homogéneas sino que poseen distintas capas que varían según el tipo de bacteria, existiendo diferencias tanto en su grosor como composición (Tinción de Gram). Gram (-) es de 10 - 15 nm y en Gram (+) 20 - 25 nm. Compuestas de peptidoglucano o mureína Pared celular en procariontes Karps, 2010 http://www.monografias.com/trabajos95/celulas-procariotas/image002.png

45 Las organelos y sus funciones Estructura y función Presente en la célula vegetal y se compone de dos clases: la pared primaria y la secundaria. La primera se caracteriza por ser delgada, flexible y por encontrarse especialmente en lo que son células jóvenes o que se encuentran en pleno proceso de desarrollo y crecimiento. La pared secundaria, por su parte, es la que aparece en la primaria una vez que esta ha procedido a detener su fase de crecimiento. Pared celular en eucariontes Karps, 2010 http://www.posgradoeinvestigacion.uadec.mx/imagenes/2.%20AQM/AQM7/7.4.jpg

46 Las funciones celulares Nutrición celular Relación celular. Reproducción celular

47 Nutrición celular 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.

48 Nutrición celular En la nutrición autótrofa (células vegetales): La célula atrapa 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.

49 Nutrición celular El metabolismo celular: Es un conjunto de reacciones químicas que ocurren en la célula con la finalidad de obtener energía y moléculas para crecer y renovarse. La Respiración Celular es una de las vías principales del metabolismo, gracias a la cual la célula obtiene energía en forma de ATP. Tiene lugar en las mitocondrias.

50 Relación celular Mediante la función de relación las células reciben estímulos del medio y responden a ellos. La respuesta más común a estos estímulos es el movimiento, que puede ser de dos tipos: Movimiento ameboide: Se produce por formación de pseudópodos, que son expansiones de la membrana plasmática producidos por movimientos del citoplasma. Movimiento vibratil: Se produce por el movimiento de cilios o flagelos de la célula.

51 Reproducción celular La función de reproducción consiste en que a partir de la célula progenitora se originan dos o más descendientes. Es un proceso que asegura que cada descendiente tenga una copia fiel de material genético de la célula madre. En las células procariotas se produce la división simple por bipartición: El ADN de la bacteria se duplica y forma dos copias idénticas. Cada copia se va a un punto de la célula y más tarde la célula se divide en dos mitades. Así se forman dos células hijas iguales, más pequeñas que la progenitora.

52 Reproducción celular En las células eucariotas se produce la división por un proceso llamado “mitosis”: 1º en la profase : el ADN se encuentra en forma de cromosomas, la membrana del núcleo se deshace y los centriolos se han duplicado. 2º en la metafase: se forma el huso mitótico, filamentos a los que se unen los cromosomas. 3º en la anafase: las dos mitades de cada cromosoma (cromátidas) se separan hacia polos opuestos de la célula. 4º en la telofase: desaparece el huso y se forman las dos nuevas membranas nucleares. La célula se divide en dos células hijas.

53 Organismos unicelulares y pluricelulares Los seres unicelulares son los seres de organización más sencilla. Están formados por una sola célula. Son microscópicos y pueden ser procariotas (bacterias) o eucariotas (algas, protozoos y algunos hongos) Los seres unicelulares pueden agruparse para formar una colonia, que se origina a partir de una sola célula que se divide. Las células hijas quedan unidas entre sí formando la colonia. Existen en protozoos y algas.

54 Organismos unicelulares y pluricelulares Los seres pluricelulares están formados por gran número de células y tienen además las siguientes características: Existe diferenciación celular. Cada forma celular realiza una función específica. Las células no pueden separarse del organismo y vivir independientemente. Necesitan de las otras para vivir. Se forman a partir de una célula madre o cigoto.

55 Las células se agrupan en tejidos, los tejidos forman órganos y los órganos forman aparatos o sistemas, que forman en conjunto al organismo.