UNIDAD Y DIVERSIDAD EN LA MATERIA VIVA

Presentación del tema: "UNIDAD Y DIVERSIDAD EN LA MATERIA VIVA"— Transcripción de la presentación:

1 UNIDAD Y DIVERSIDAD EN LA MATERIA VIVA
BIOLOGÍA CELULAR UNIDAD Y DIVERSIDAD EN LA MATERIA VIVA

2 Biología celular Concepto de célula
Es el análisis de las moléculas y células que constituyen los bloques con los cuales se construye todas las formas de vida. Concepto de célula Es la unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma. Unicelulares: bacterias y protozoos Pluricelulares: animales y plantas

3 Historia de la biología Reconocimiento de las células: Robert Hooke, 1655

4 Historia de la biología
Robert Hooke Examinó un trozo de corcho con un microscopio que había fabricado. No vio células en el corcho, sino las paredes de las células de corcho muertas. No fue sino hasta mucho tiempo después cuando se supo que el interior de la célula, rodeado por las paredes, es la parte importante de la estructura.

5 Reconocimiento de las células: Robert Hooke, 1655
“Células” vistas por Robert Hooke en una lámina de corcho

6 Estudio y esquematización de células: Anton Van Leeuwenhoek, 1673

7 Estudio y esquematización de células: Anton Van Leeuwenhoek, 1673

8 Historia de la biología
El naturalista holandés Anton van Leeuwenhoek observó células vivas con lentes pequeñas que él pulió. Principios del siglo XIX cuando los microscopios estuvieron lo suficientemente desarrollados para que los biólogos pudieran iniciar el estudio de las células. A partir del modelo básico, biólogos, físicos e ingenieros han colaborado en la creación de una diversidad de microscopios para analizar estructuras cada vez más pequeñas y precisas

9 Los microscopios Opticos proporcionan una variedad de imágenes. La estructura más pequeña que puede observarse es de 1 micrómetro Electrónicos: utilizan haces de electrones en lugar de luz. Permiten ver muestras mucho más pequeñas. Electrónicos de transmisión (MET):las muestras son cubiertas con metales y proporcionan una imagen tridimennsional. Electrónicos de barrido ­(MEB): rebotan electrones sobre las muestras que han sido cubiertas con metales y proporcionan imágenes tridimensionales. Los MEB pueden utilizarse para ver estructuras en un rango de tamaño que va desde insectos completos hasta células y aún organelas.

10 Identificación del núcleo y del “protoplasma”
Robert Brown, 1831 núcleo protoplasma Jan Evangelista Purkinje, 1839

11 Teoría celular:Matthias Jakob Schleiden y Theodor Schwann, 1839
“Todas las cosas vivientes se componen de células” “La célula es la unidad fundamental de todos los organismos”

12 Teoría celular:Virchow, Kölliker y Remak, 1852
Robert Remak Rudolf Virchow Alberto Kölliker “Toda célula proviene de otra célula preexistente”

13 Síntesis de la teoría celular (cuatro principios de la teoría celular moderna)
Las células constituyen las unidades morfológicas y fisiológicas de todos los organismos vivos. Las propiedades de un organismo dado dependen de las células individuales. Todas las células provienen de células preexistentes. La unidad más pequeña de la vida es la célula.

14 Unidad celular Las células tienen distintas formas, tamaños y funciones, pero comparten algunas características comunes Membrana celular (barrera entre el interior de la célula y su medio ambiente) Material hereditario (con el mismo material hereditario de la célula original) Citoplasma y organelas( sustancias qcas y estructuras que le permiten comer, crecer, reproducirse) De tamaño pequeño( las células son invisibles a simple vista)

15 Diversidad celular

16 La vida se manifiesta en millones de especies diferentes
Cinco reinos Móneras Protistas Hongos Vegetales Animales

17 Clasificación de los organismos y las células
Reino Móneras Protistas Hongos Vegetales Animales Organismos representativos -Bacterias -Algas azules -Protozoos -Crisofitas -Mohos -Hongos verdaderos -Algas verdes -Algas rojas -Algas pardas -Briofitas -Traqueofitas -Metazoos Clasificación celular Procariotas Eucariotas

18 Cinco reinos, dos células

19 Células procariotas y eucariotas
sin envoltura nuclear Procariotas cromosoma en el nucleoide en contacto directo con el protoplasma con envoltura nuclear Eucariotas verdadero núcleo sistemas de endomenbranas

20 Estructuras Células procariotas Células eucariotas Envoltura nuclear
Ausente Presente ADN Desnudo Combinados con proteínas Cromosomas Unicos Múltiplos Nucleólos Ausentes Presentes División Amitosis Mitosis o meiosis Ribosomas 70 S (50 S + 30 S) 80 S (60 S + 40 S) Endomembranas Mitocondrias Enzimas respiratorias y fotosintéticas en la membrana plasmática Cloroplastos Presentes en células vegetales Pared Celular No celulósica Celulósica en células vegetales Exocitosis y endocitosis Locomoción Fibrilla única, flagelo Cilios y flagelos Ejemplos Bacterias, algas azules Protistas, hongos, vegetales, animales

21 Organización general de células procariotas:
Membrana externa rígida, sirve de protección mecánica y se denomina pared celular Membrana interna también llamada membrana plasmática controla la entrada y salida de solutos. Espacio perisplasmático espacio entre ambas membranas

22 Organización general de células procariotas:
Cromosoma bacteriano: es una molécula circular única de ADN desnudo, plegado dentro del nucloide y se halla unido a la membrana plasmática. Plásmido : algunas bacterias contienen un pequeño ADN en forma circular Este puede conferir a la célula bacteriana resistencia a uno o varios antibióticos.

23 Célula procarionte bacteriana

24 Plasmido

25 Organización general de células eucariotas:
Membrana Plasmática Citoplasma: citosol, citoesqueleto, sistemas endomembranas, organoides microtubulares, organelas Núcleo

26 Citoplasma Citosol: enzimas solubles, ribosomas
Citoesqueleto: microtúbulos, microfilamentos Sistemas endomembranas: membrana nuclear, retículoendoplásmico, complejo de Golgi endosomas y lisosomas Organoides microtubulares: Centrosomas y centríolos, Cuerpos basales y Cilios

27 Célula eucarionte animal

28 Membrana Celular Funciones:
Participación en procesos de reconocimiento celular. Determinación de la forma celular. Recepción de información externa y transmisión al interior celular. Regulación del movimiento de materiales entre los medios intra y extracelular. Manutención de la concentración óptima para llevar a cabo los procesos celulares.

29 Componentes de la Membrana celular o plasmática
Glucolípidos Fosfolípidos Colesterol Glucoproteínas Integrales Periféricas Lípidos Proteínas Carbohidratos

30 Membrana plasmática

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32 Lípidos: Fosfolípidos
Se asocian en bicapas con sus cabezas hidrofílicas o polares hacia el exterior y sus colas hidrofóbicas o apolares encaradas unas con otras hacia el centro de la bicapa. Función: Determina su permeabilidad y fluidez Principal mecanismo de aislación de la célula

33 Lípidos: Colesterol Función:
Es un esteroide, que se dispone entre los fosfolípidos, a la altura de la base de la cola. Pueden llegar a ser tan numerosos como los fosfolípidos Función: Aumentan la rigidez y disminuyen la permeabilidad de la membrana

34 Membrana plasmática “Modelo del Mosaico Fluido”

35 Proteínas: Glucoproteínas
Proteínas integrales: atraviesan la membrana en toda su amplitud Funciones: Transporte de sustancias, por ej., iones. Activación de respuestas celulares (proteínas receptoras) Reconocimiento de sustancias Proteínas periféricas: dispuestas sobre la cara interna (citosol)

36 Membrana plasmática

37 Hidratos de carbono: Glucolípidos y Glucoproteínas
Son carbohidratos unidos a proteínas o lípidos de la membrana. Sus partes más densas se llama glicocálix Están expuestos sobre la cara extracelular de la membrana.

38 Membrana plasmática

39 Permeabilidad de la membrana:
La permeabilidad de la membrana es fundamental para el funcionamiento de la célula viva. La presencia de la membrana establece una neta diferencia entre el líquido intracelular y el extracelular.

40 La membrana presenta una permeabilidad selectiva
Algunas sustancias atraviesan con más facilidad que otras. El oxígeno es muy permeable, mientras que el ión sodio posee una permeabilidad reducida y dependiente de mecanismos especiales de ingreso.

41 La membrana presenta una permeabilidad selectiva
Dos tipos diferente de pasaje de sustancias: 1) Los iones o las moléculas pequeñas son transportados por diferentes mecanismos sin que éstas experimenten deformaciones. Ejemplos transporte pasivo (difusión: simple y facilitada) transporte activo (primario y secundario). 2) Las macromoléculas son incorporadas a las células (o eliminadas de ella) por mecanismo que incluye cambios visibles en la membrana, como la endositosis, exocitosis.

42 Membrana: permeabilidad selectiva y mecanismos de intercambio

43 Difusión simple Es el transporte de iones o moléculas pequeñas a favor de gradiente, que se realiza sin gasto de energía (permeabilidad pasiva), de esta manera los iones o moléculas pasan de la región de concentración más elevada a la de menor concentración hasta el momento que las concentraciones de igualen. Ejemplo: Agua, urea

44 Membrana: difusión

45 Difusión facilitada Es el transporte de iones y moléculas por medio de proteínas transportadoras especiales de la membrana (canales iónicos y permeasas) Canales iónicos: son poros o conductos hidrofílicos que permiten el flujo pasivo de iones a través de éstas. Pueden estar abiertos o cerrados. Permeasas o Carriers: Son proteínas transportadoras, muy específicas que modifican su estructura para permitir el traspaso del soluto.

46 Membrana: permeabilidad selectiva y mecanismos de intercambio

47 Transporte activo Proteínas transportadoras
Secundario: Cuando una molécula o ión son transportados en contra de un gradiente de concentración sin consumo directo de ATP. La energía proviene del cotransporte de un ión o molécula diferente que atraviesa de manera simultánea la membrana. Primario: Cuando se requiere que una sustancia atraviese la membrana en contra del gradiente de concentración, Se utilizan transportadores que utilizan energía proveniente de ATP un ejemplo lo constituye la bomba de sodio-potasio.

48 Membrana: proteínas transportadoras

49 osmosis El agua atraviesa la membrana mediante un tipo especial de difusión: la osmosis El agua se difunde de regiones de concentración elevada de agua a regiones de concentración baja. El fluido extracelular suele ser isotónico respecto al fluido citoplásmico del interior de las células. Es decir, la concentración de agua adentro de las células es la misma que afuera

50 . Una aplicación concreta de la osmosis
Se colocan glóbulos rojos en agua pura (destilada), se hincharán y finalmente reventarán. Si la solución tiene una concentración de sal más alta que el citoplasma de los glóbulos rojos las células se encogerán.

51 Osmosis: fenómenos asociados

52 La membrana presenta una permeabilidad selectiva
Dos tipos diferente de pasaje de sustancias: 1) Los iones o las moléculas pequeñas son transportados por diferentes mecanismos sin que éstas experimenten deformaciones. Ejemplos transporte pasivo (difusión simple y facilitada, transporte activo ( primario y secundario). 2) Las macromoléculas son incorporadas a las células (o eliminadas de ella) por mecanismo que incluye cambios visibles en la membrana, como la endositosis, exocitosis.

53 Endocitosis Es el traslado en masa de materiales desde el exterior de la célula hacia el interior. Comprende dos procesos morfológica y funcionalmente diferentes: la pinocitosis y la fagocitosis.

54 Endocitosis Fagocitosis: Pinocitosis:
proceso por el cual la célula extiende prolongaciones (pseudópodos) para incorporar material sólido extracelular destinado a ser destruido por los lisosomas. Pinocitosis: proceso por el cual la célula invagina porciones de la membrana plasmática para incorporar liquido orgánico con material extracelular. Dos tipos de pinocitosis: Macropinositosis: característico de protozoos Micropinocitosis: característicos de los organismos superiores

55 Exocitosis Una vesícula (secretora) del citoplasma se desplaza hacia la superficie interior de la membrana plasmática y se fusiona con ella liberando el contenido vesicular hacia el exterior de la membrana.

56 Membrana: vesículas

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58 Organización general de células eucariotas:
Membrana Plasmática Citoplasma: citosol, citoesqueleto, sistemas endomembranas, organoides microtubulares, organelas Núcleo

59 Citosol Organización: Funciones:
Constituye el medio celular (consistencia de un gel) en el que ocurren procesos de biosíntesis de materiales celulares. se encuentran muchas enzimas, RNA, subunidades monoméricas, metabolitos coenzimas, iones, Citoesqueletos, sist. Vacuolar. Funciones: Síntesis de moléculas orgánicas, por ej., proteínas mediante ribosomas Transporte, almacenamiento y degradación de moléculas orgánicas, como grasas y glucógeno Obtención de energía Emisión de seudópodos en las células animales

60 Aspecto del citosol al MET

61 CITOESQUELETO Es una red de filamentos proteicos que surca el citosol.
Funciones: Participa en la determinación y conservación de la forma celular, En la distribución de los organelos en el citosol y en variados tipos de movimientos celulares.

62 Citoesqueleto

63 Citoesqueleto: Microtúbulos, filamentos intermedios y microfilamentos
Estructuras sólidas, de subunidades de actina Soporte estructural, movimiento celular y de organelos, división celular (7 nm de diámetro y varios centímetros de longitud) Fibras resistentes estables, formadas de polipéptidos: Ej. Miosina Refuerzan citoesqueleto, estabilizan la forma celular ( nm de diámetro y mm de longitud). Tubos huecos de tubulina Soporte estructural, movimiento celular y de organelos, división celular, en cilios, flagelos, centriolos y cuerpos basales (25 nm de diámetro y alcanzar 50 mm de longitud).

64 Organoides microtubulares
Centrosoma: zona del citoplasma de límite difusos y desprovista de organoides y partículas. Centríolos: son estructuras cilíndricas, abierto en ambos extremos. Generalmente son dobles y dipuestos en forma perpendicular. Cuerpos basales o cinetosoma: organoide intracelular semejante al centríolo, a partir del cual brota el cilio, se encuentran localizados en la base de los cilios y flagelos. Organización: constituida por un par de centríolos y una zona imprecisa que contiene los llamados satélites centriolares o material pericentriol Sus paredes están formadas por nueve conjuntos triples de microtúbulos. (9+0) Cada unidad formada por el triplete se llama hoja centriolar Organización: igual al centríolo

65 Citoesqueleto: Centriolos
Organización del huso mitótico Ausente en plantas

66 Organoides microtubulares
Cilios: son prolongaciones cortas cilíndricas delgadas que nacen en la superficie celular y se proyecta hacia el medio circundante. Los cilios son utilizados para la locomoción de células aisladas y pueden encontrarse en muchas especies de organismos unicelulares o formando tejidos, como es el caso de la superficie interna de la tráquea o la trompa de Falopio. Organización: El eje de ambos (cilios y flagelos) llamado axomema está rodeado por la membrana plasmática y tienen una estructura semejante a los centríolos, pero formada por nueve doblete de microtúbulos dispuestos en círculos, más dos microtúbulos simples en el centro. Esta organización 9+2 difiere de los centríolos y cuerpos basales,

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68 Citoesqueleto: Cilios
Desplazamiento en organismos unicelulares y movimiento de materiales en superficies epiteliales

69 Organoides microtubulares
Organización : igual a los cilios Flagelos: son más largos que los cilios aunque tienen el mismo diámetro e igual estructura. Los flagelos se pueden encontrar en protozoos y espermatozoides.

70 Citoesqueleto: Flagelos
Locomoción de espermatozoides y algunos organismos unicelulares

71 Sistema de endomembranas
Retículo endoplasmico: Rugoso Liso Complejo de Golgi Lisosomas-Endosomas Membrana Nuclear

72 RETÍCULO ENDOPLÁSMICO
Es un organela constituido por un sistema de túbulos y vesículas interconectados que comunica con las membranas plasmáticas y nuclear. Funciona como un sistema de transporte intracelular de materiales. Hay dos tipos de retículo endoplásmico: RETÍCULO ENDOPLÁSMICO RUGOSO (RER) RETÍCULO ENDOPLÁSMICO LISO (REL)

73 Rugoso (RER) y Liso (REL):
Organización: Rugoso (RER): posee membranas dispuestas en sacos aplanados que se extienden por todo el citoplasma. Están cubiertas en su superficie externa por ribosomas. Liso (REL): posee membranas dispuestas como una red mas bien tubular, que no suele ser tan extendida como el RER. No posee ribosomas en su superficie. Funciones: Rugoso (RER): Almacenamiento y transporte de las proteínas fabricadas en los ribosomas Liso (REL): Síntesis de lípidos, como esteroides, fosfolípidos y triglicéridos. Detoxificación de materiales nocivos y medicamentos que penetran en las células, especialmente en el hígado.

74 Organelos: R.E.R. Síntesis de muchas proteínas destinadas a la secreción o la incorporación a membranas

75 Organelos: R.E.L. Síntesis de lípidos y detoxificación de sustancias

76 COMPLEJO DE GOLGI: Organización: Funciones:
Organela constituido por sacos aplanados o cisternas apiladas y vesículas que recibe el nombre de dictiosoma. El dictiosoma presenta: cara cis proximal o formadora (convexa) cara trans o distal en vías de maduración (cóncava) Las proteínas sintetizadas en el RER llegan por medio de vesículas de transporte a la cara cis del Golgi, y luego de ser procesadas se liberan por medio de vesículas secretorias a partir de la cara trans Funciones: Modificación, empaque para secreción y distribución de proteínas para otros organelas, las moléculas sintetizadas en el RER( proteínas) y REL(lípidos), las convierten en moléculas funcionales. Sintetiza moléculas que forman parte de paredes (celulosa) o de membranas celulares (glicolípidos y glicoproteínas). Produce vesículas de secreción, llenas de materiales originados en el RER y REL Participa en la formación de lisosomas.

77 Organelos: Complejo de Golgi
Modificación, empaque para secreción y distribución de proteínas para otros organelos

78 Organelos: Complejo de Golgi

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80 LISOSOMAS: Organización: Funciones:
Son organelas provistos de una membrana que encierra gran cantidad de enzimas digestivas, que degradan materiales provenientes del exterior Forma redondeado u ovoide. Su membrana es resistente a las enzimas que contiene y protege a la célula de la autodestrucción. Los lisosomas son vesículas construidas en el Golgi Funciones: Digestión de restos de membranas celulares mediante “autofagia”. Permite la renovación y el recambio de organelos. Digestión de alimentos y otros materiales extracelular incorporados a la célula mediante endocitosis.

81 LISOSOMAS: Primarios: su contenido enzimático es sintetizados por los ribosomas y acumulados en el RE. Secundarios: Heterofagosoma o vacuola tardía: aparece después de la fagocitosis o pinocitosis de material extraño. Se fusiona con un lisosoma primario y el material es digerido por enzimas hidrolíticas. Cuerpos residuales: resultan de una digestión incompleta. Autofagosoma o vacuola autofágica: es un caso especial en el cual el lisosoma contiene partes de células en vías de digestión. Por ejemplo las mitocondrias se renuevan por medio de los autofagosomas.

82 Organelos: Lisosomas Degradación de materiales ingeridos, secreciones y desechos celulares

83 Organoides de membranas PEROXISOMAS
Funciones: Sus enzimas utilizan O2 para eliminar átomos de hidrógeno a las moléculas orgánicas, a través de una reacción química que produce peróxido de hidrógeno (H2O2). A su vez, toma el H2O2, junto a diversas sustancias que pueden resultar tóxicas (por ej. el alcohol), y transformarlas en agua. Participa en ciertas etapas de degradación de las grasas Organización: Se parecen a los lisosomas poseen una serie de enzimas en su interior. La enzimas, tienden a formar cristales. Dos de sus enzimas más importantes son la catalasa y la urato oxidadasa

84 Organelos: Peroxisomas
Catálisis de varias reacciones metabólicas. Ejs. Degradación de H2O2 mediante la catalasa; degradación del etanol

85 MITOCONDRIAS: Organización: Funciones:
Son organelas de forma esférica, tubular u ovoide, tiene una doble membrana, membrana externa bastante permeable membrana interna plegada, impermeable. El plegamiento de la membrana interna forma las crestas mitocondriales, cuyo fin es disponer de una mayor superficie para realizar reacciones químicas Funciones: Síntesis de moléculas de ATP, mediante la degradación de carbohidratos y ácidos grasos, proceso conocido como respiración celular. Las moléculas de ATP son indispensables en la ejecución de tareas que requieren energía, por ejemplo, la síntesis de proteínas.

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88 RIBOSOMAS: Organización: Funciones: síntesis de proteínas
Son organelas no membranosas. Son gránulos pequeños, consistentes en ARN y proteínas. Algunos son libres y se encuentran suspendidos en el citosol, mientras que otros están asociados al RER. Cada ribosoma está constituido por dos subunidades: una mayor y otra menor. Cada una de ellas, posee un tipo de ARN llamado ARN ribosomal y proteínas ribosomales. Pueden asociarse varios ribosomas entre si, formando unas estructuras con forma de collar de perlas, llamadas polirribosomas. Funciones: síntesis de proteínas

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90 RIBOSOMAS

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92 Núcleo El núcleo es una estructura que se presenta en las células eucariotas existe un núcleo por célula, si bien algunas células carecen de éste (como el glóbulo rojo) y otras son bi o plurinucleadas (como las células del músculo esquelético). Funciones: Separa el material genético del citosol. Controla la síntesis de proteínas. Ensambla los ribosomas en el nucleolo.

93 Núcleo Organización: Cuando la célula no se está dividiendo
Envoltura nuclear o carioteca Material genético o cromatina Nucléolos (uno o más) jugo nuclear o carioplasma medio semilíquido donde están incluidos la cromatina como el nucléolo Organización: Cuando la célula se está dividiendo Desaparece la carioteca y el nucléolo y la cromatina se condensa y forma a los cromosomas.

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95 Carioteca: Es una doble membrana provista de poros.
Forma parte del sistema de membranas internas de la célula, presentando continuidad con el RER. Su superficie externa suele presentar ribosomas adheridos, mientras que a la superficie interna se adosan gránulos de cromatina. A través de los poros se mantiene un intercambio permanente de materiales entre el carioplasma y el citoplasma.

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97 Cromatina: Es una red de gránulos y filamentos constituida por ADN y proteínas. El ADN es la molécula que posee la información con el diseño de todas las proteínas. Cuando la célula se dispone a dividirse, la cromatina se duplica y luego se condensa para formar los cromosomas La cromatina puede ser: Heterocromatina: es la cromatina compactada (durante la interfase) y es inactivo desde el punta de vista transcripcional. Eucromatina: es la cromatina menos condensada y es la que posee el ADN transcripcional activo, es decir el ADN que está sintetizando moléculas de ARN

98 Núcleo: cromatina Contienen los genes

99 cromosoma El Centrómero: en el centro del cromosoma
Está constituido por una larguísima molécula de ADN, asociada a diversas proteínas que actúan como portadores de la información hereditaria. Las proteínas asociadas al ADN son: Histonas No histonas En cada cromosoma existen determinadas estructuras: El Centrómero: en el centro del cromosoma Los telómeros: corresponde a los extremos de los cromosomas.

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105 Nucléolo Es una estructura intranuclear desprovista de membrana. Alcanza su mayor desarrollo, en cuanto a tamaño y cantidad, en células que sintetizan activamente proteínas. Función: sintetiza ARN ensamble de subunidades ribosómicas que luego se desplazan hasta el citosol y/o RER a través de los poros nucleares.

106 Núcleo: Nucléolo Síntesis de ARN ribosomal y ensamble de subunidades ribosómicas

107 Las células vegetales poseen algunas características estructurales que les son propias
PARED CELULAR: Organización: compuesta de celulosa y otros polisacáridos y es producida por la misma célula que rodea. Funciones: Soporte mecánico de las plantas y hongos, frente a la gravedad y el viento Soporte mecánico frente a los desajustes del ingreso o salida de agua desde las células Presenta permeabilidad frente a sustancias nutritivas y desechos, pero no es una membrana selectiva.

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109 CLOROPLASTOS Funciones: Organización:
El cloroplasto absorbe luz solar para transformarla en energía química y posee los componentes necesarios para retener tal energía en moléculas de azúcar. Organización: Son organelas ovoides que poseen dos membranas. La membrana interna encierra un fluido llamado estroma, el cual contiene pilas interconectadas de bolsas membranosas huecas llamadas tilacoides y sus superficies poseen el pigmento clorofila La membrana externa está en contacto con el citosol.

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111 VACUOLA CENTRAL Organización: Presente en algunos protistas y plantas
Organela ovoide, cuya forma dependerá de la forma de la pared celular y de la cantidad de agua que contenga. Está rodeado de una sola membrana. Ocupa cerca del 90% del volumen celular. Funciones: Almacenamiento de agua y otros nutrientes Soporte mecánico de los tejidos (turgencia) Regulación del ingreso y salida de agua de la célula Digestión intracelular, similar a la de los lisosomas

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113 Célula eucarionte vegetal

114 Célula eucarionte vegetal

115 Componentes Químicos de la célula
Componentes inorgánicos: Agua Minerales Componentes orgánicos: Acidos nucleicos Hidratos de carbono Lípidos Proteínas

116 Componentes químicos de las células:
Componentes inorgánicos Agua: se encuentra en mayor cantidad solvente natural de los iones, minerales y otras sustancias participan en muchas reacciones enzimáticas interviene en la eliminación de sustancia de la célula y en la absorción de calor. Minerales: aniones (Cl) y cationes (Na+ y K+) son importantes para mantener la presión osmótica y el equilibrio ácido-base de la células. Mg++ son indispensables como cofactores enzimático. fosfato inorgánico, forma parte del compuesto (ATP), que es la principal fuente de energía

117 Componentes orgánicos:
Acidos nucleicos (ADN-ARN): Están formados por polímeros de nucleótidos: Azúcar (pentosa - ribosa o desoxirribosa) Base Nitrogenada (purina , pirimidina) Acido fosfórico ADN formado por dos cadenas de ácidos nucleicos helicoidales, que componen una doble hélice alrededor de un mismo eje central. ARN es similar al del ADN. Hay tres tipos de ARN: ARN mensajero (ARNm) lleva la información tomada del ADN ARN ribosómico (ARNr) representa el 50% de la masa del ribosoma ARN de transferencia (ARNt) identifica y transporta a los amoniácidos hasta el ribosoma.

118 MOLECULA DE ADN

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120 Hidratos de carbono: Monosacáridos:
son azúcares simples que se clasifican sobre la base del número de átomos de carbono que contienen, pueden ser triosas, pentosas, hexosas ej. Glucosa, Galactosa, Fructosa. Los disacáridos son azúcares formados por la combinación de dos monómeros de hexosas, los más importantes son la sacarosa y la lactosa. Los oligosacáridos se hallan unidos a lípidos y proteínas glicolípidos y glicoproteínas. Los polisacáridos resultan de la combinación de muchos monómeros de hexosas. Ej:Glucógeno o almidón.

121 Formación de disacárido a partir de dos monosacáridos

122 Estructura de un polisacárido: el almidón

123 Lípidos: Los triglicéridos: están formados por tres ácidos grasos y una molécula de glicerol, liberan gran cantidad de energía cuando son oxidadas Los fosfolípidos: exhiben dos largas colas hidrofóbicas no polares y una cabeza hidrofílica polar Los esteroides: son lípidos que derivan de una molécula compleja, como el colesterol

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125 Proteínas: Son cadenas de aminoácidos ligados por uniones peptídicas.
Un aminoácidos está formado: un grupo carboxilo (-COOH) grupo amino (-NH2). una cadena lateral (R), que es diferente a cada tipo de animoácido. Todos ellos unidos al carbono , Ejemplos: proteínas fibrosas, (queratina y el colágeno) globulares, como la albúmina y las proteínas sanguíneas

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127 Biosíntesis de proteínas
Es el proceso anabólico mediante el cual se forman las proteínas. El proceso consta de tres etapas: Iniciación de la traducción Elongación de la cadena polipeptídica Terminación de la síntesis de la cadena polipeptídica Componentes del equipo de traducción ARN mensajero: (ARNm) Transmite la información genética almacenada en el ADN. Mediante el proceso conocido como transcripción donde secuencias específicas de ADN son copiadas en forma de ARNm que transporta el mensaje contenido en el ADN a los sitios de síntesis proteica (los ribosomas).

128 Biosíntesis de proteínas
ARN de tranferencia y aminoácidos Los aminoácidos son unidos a los ARN de transferencia (ARNt) que los llevarán hasta el lugar de síntesis proteica, donde serán encadenados uno tras otro. La enzima aminoacil-ARNt-sintetasa se encarga de dicha unión, en un proceso que consume ATP. Ribosomas Ellos son los encargados de la unión de los aminoácidos que transportan los ARNt siguiendo la secuencia de codones del ARNm según las equivalencias del código genético.

129 Biosíntesis de proteínas
1) Iniciación de la traducción: El ARNm se une a la subunidad menor de los ribosomas. A éstos se asocia el ARNt tiene en una de sus asas un triplete de nucleótidos denominado anticodón, que se asocia al primer codón del ARNm según la complementariedad de las bases. A este grupo de moléculas se une la subunidad ribosómica mayor Formándose el complejo ribosomal o complejo activo. Todos estos procesos están catalizados por los llamados factores de iniciación (FI). El primer codón que se traduce es generalmente el AUG, que corresponde con el aminoácido metionina en eucariotas. En procariotas es la formilmetionina.

130 Biosíntesis de proteínas
2) Elongación de la cadena polipeptídica: El complejo ribosomal posee dos sitios de unión o centros a) El centro peptidil o centro P: donde se sitúa el primer aminoacil-ARNt b) centro aceptor de nuevos aminoacil-ARNt o centro A. El carboxilo terminal (-COOH) del aminoácido iniciado se une con el amino terminal (-NH2) del aminoácido siguiente mediante enlace peptídico. Esta unión es catalizada por la enzima peptidil transferasa. La elongación se en 4 pasos: A) El complejo de iniciación se forma cuando las subunidades ribosómicas y la primera molécula de ARNt se acoplan a una cadena ARNm en el codón inicial AUG(centro P)

131 Biosíntesis de proteínas
B) Un ARNt que transporta un segundo aminoacido especifico se acopla al centro A del complejo a la secuencia del ARNm. C) Entre los dos aminoácidos se forma un enlace péptidico. D) Cuando el ARNt se desprende del ARNm, el segundo avanza al centro P, un tercer ARNt ocupa el centro A vacío y queda sobre los tres siguientes códigos de la secuencia. 3)Terminación de la síntesis de la cadena polipeptídica: Los codones UAA, UAG y UGA son señales de paro que no especifican ningún aminoácido y se conocen como codones de terminación determinan el final de la síntesis proteica. No existe ningún ARNt cuyo anticodón sea complementario de dichos codones.

132 ARNt

133 ARN t

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135 Biosíntesis de proteínas
Una vez finalizada la síntesis de una proteína, el ARN mensajero queda libre y puede ser leído de nuevo. Algunas proteínas emergen del ribosoma preparadas para ejercer su función de inmediato, Otras experimentan modificaciones postraducción: Pueden conducir a la proteína a la adquisición de su forma funcional, A su traslado a un compartimento subcelular determinado A su secreción al exterior de la célula, etc.

136 DIVISION CELULAR El Ciclo Celular engloba la secuencia Interfase:
G1: no hay división celular S:duplicación de ADN G2:final del periodo S y comienzo de la mitosis División celular M: mitosis

137 Mitosis: Se divide en cinco etapas: Profase Prometafase Metafase
Es el proceso de formación de dos células idénticas por replicación y división de los cromosomas de la célula original que da como resultado una "copia" de la misma. Se divide en cinco etapas: Profase Prometafase Metafase Anafase Telofase

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140 Cinetocoro:es el punto donde "anclan" los microtúbulos del huso
Cinetocoro:es el punto donde "anclan" los microtúbulos del huso. Se encuentra en la parte externa del centrómero

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143 Meiosis La Meiosis es un tipo de división que se da en las células reproductoras puede considerarse como una fase de reducción del número de cromosomas. Hay dos meiosis ( I, II). Durante la formación de los gametos, el número de cromosomas se reduce a la mitad (n=haploide) y retornan al número completo cuando los dos gametos se unen durante la fecundación de manera que el nuevo individuo tenga la mitad de cromosoma paterno y la mitad materno. Los eventos de la Profase I (meiosis I) son similares a los de la Profase de la mitosis salvo por el fenómeno de entrecruzamiento o crossing-over: un fragmento de una cromátida puede separarse e intercambiarse por otro fragmento de su correspondiente homologo. Se visualiza en una estructura especial llamada Quiasma.

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145 Algunos conceptos para tener en cuenta:
Los organismos diploides, son aquellos que tienen dos copias, de un mismo cromosoma. Los seres humanos (excepto sus gametos), la mayor parte de los animales y muchas plantas son diploides. Se abrevia como 2n. Los organismos haploide tienen un sola copia de cromosomas, que se abrevia como n y se encuentra en óvulos y espermatozoides. Los cromosomas que llevan el mismo tipo de genes se denominan cromosomas homólogos. Un gen es una secuencia lineal organizada de nucleótidos en la molécula de ADN (o ARN en el caso de algunos virus), que contiene la información necesaria para la síntesis de proteínas, pero también ARNm, ARNr y ARNt .

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148 La Telofase I es similar a la mitosis, salvo que al final cada "célula" solo posee un grupo de cromosomas replicados.

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