Tema 8: La Célula, Apuntes de Biología

Profesora Ines Martínez Pérez

Profesora: Ines Martínez Pérez

Teoría Celular y Cromosómica de la Herencia

1. TEORÍA CELULAR Y TEORÍA CROMOSÓMICA DE LA HERENCIA. ............. 2

Teoría de Oparin-Haldane

2. TEORÍA DE OPARIN-HALDANE (origen de la vida) 2

Teoría Endosimbionte

3. TEORÍA ENDOSIMBIONTE (Lynn Margulis, 1967) 2

Tipos de Células

4. TIPOS DE CÉLULAS 3

Célula Procariota

5. CÉLULA PROCARIOTA 4

Célula Eucariota

6. CÉLULA EUCARIOTA 5

Pared Celular

a) Pared celular 5

Membrana Plasmática

b) Membrana plasmática 6

Citosol o Hialoplasma

c) Citosol o hialoplasma 9

Citoesqueleto

d) Citoesqueleto 9

Centrosoma

e) Centrosoma 10

Cilios y Flagelos

f) Cilios y flagelos 10

Ribosomas

g) Ribosomas 11

Sistema de Endomembranas

h) Sistema de endomembranas 11

Lisosomas

i) Lisosomas 12

Peroxisoma

j) Peroxisoma 13

Vacuolas

k) Vacuolas 13

Mitocondrias

l) Mitocondrias 14

Cloroplastos

m) Cloroplastos 14

Otros Plastos

n) Otros plastos 15

Núcleo

o) Núcleo. 15Profesora: Inés Martínez Pérez

Teoría Celular y Cromosómica de la Herencia

1. TEORÍA CELULAR Y TEORÍA CROMOSÓMICA DE LA HERENCIA

Teoría Celular

Teoría celular (Schleiden, Schwann y Virchow, 1955). La célula es la unidad morfológica, fisiológica, reproductiva y genética de los seres vivos.

• La célula es la unidad estructural de los seres vivos: todos los seres vivos están formados por una (unicelular) o varias (pluricelular) células.
• La célula es la unidad de función de los seres vivos. Realiza todas las reacciones químicas necesarias para el mantenimiento de la vida.
• Las células provienen de otras células: cualquier célula se origina por división de otra preexistente.
• La célula es la unidad genética de los seres vivos: las células contienen la información hereditaria de los organismos que forman, y dicha información se transmite de la célula madre a las hijas.

Teoría Cromosómica de la Herencia

Teoría cromosómica de la herencia (Sutton y Boveri, 1902)

• Los factores geneticos (genes) que determinan la herencia se localizan en los cromosomas.
• Cada gen ocupa un lugar específico o locus dentro de un cromosoma concreto.
• Los genes (o sus loci) se encuentran dispuestos linealmente a lo largo de cada cromosoma.
• Los alelos de un gen se encuentran en el mismo locus de la pareja de cromosomas homólogos.

Teoría de Oparin-Haldane sobre el Origen de la Vida

2. TEORÍA DE OPARIN-HALDANE (origen de la vida) La atmósfera primitiva (hace 3500 millones de años) estaba formada por metano (CH4), amoníaco (NH3), hidrógeno (H2) y vapor de agua (H2O), por lo tanto, estaban presentes los principales bioelementos que forman la materia viva: carbono (C), nitrógeno (N), hidrógeno (H) y oxígeno (O). Al no haber oxígeno, la atmósfera era reductora, y la falta de ozono (O3) hacía posible que los rayos ultravioletas pudiesen atravesar la atmósfera. La radiación ultravioleta y las descargas eléctricas producidas por las tormentas originaron las primeras moléculas orgánicas que se acumularon en aguas de mares y lagos, formando lo que conocemos como caldo primitivo. Las moléculas se fueron asociando hasta que en algún momento adquirieron la capacidad de autorreplicarse y de formar nuevas moléculas orgánicas que les sirviesen de fuente de materiales y energía. Se originaron unas estructuras esféricas llamadas coacervados con membrana celular y capacidad metabólica (enzimas) y replicativa (ácidos nucleicos, inicialmente ARN) que formaron los procariontes primitivos.

Teoría Endosimbiótica de Lynn Margulis

3. TEORÍA ENDOSIMBIONTE (Lynn Margulis, 1967) La teoría endosimbiótica postula que algunos orgánulos propios de las células eucariotas, especialmente plastos y mitocondrias, habrían tenido su origen en organismos procariotas que, después de ser englobados por otro microorganismo, habrían establecido una relación endosimbiótica con este. Esta teoría se basa en el hecho de que algunos orgánulos y estructuras celulares (mitocondrias y cloroplastos) poseen su propio ADN y ribosomas de tipo procariota, además de presentar doble membrana. Se especula con que las mitocondrias provendrían de proteobacterias alfa y los plastos de cianobacterias.Profesora: Inés Martínez Pérez

envuelta nuclear retículo endoplasmático núcleo mitocondria Eucariota fotosintético ancestral pliegue de la membrana plasmática célula con núcleo y sistema de endomembranas plasto ADN fagocitosis de un procariota fotosintético citoplasma fagocitosis de un procariota heterótrofo aerobio Tlempo Procariota ancestral mitocondria Eucariota heterótrofo ancestral membrana plasmática

Tipos de Células: Procariotas y Eucariotas

4. TIPOS DE CÉLULAS

Comparación de Células Procariotas y Eucariotas

PROCARIOTAS EUCARIOTAS

Semejanzas Celulares

SEMEJANZAS Componentes principales Membrana plasmática Citoplasma Ribosomas ADN como material genético Funciones vitales Nutrición, relación, reproducción

Diferencias Celulares

DIFERENCIAS Tamaño Menor tamaño (1-10 um). Mayor tamaño (10-100 um). Núcleo Sin núcleo definido Con núcleo definido Material genético ADN debilmente asociado a ADN asociado a histonas (condensado) En el interior del núcleo Genes fragmentados Varios cromosomas lineales ADN mitocondrial y cloroplástico de tipo procariota Orgánulos membranosos No Sí Ribosomas 70S 80S (70S en mitocondrias cloroplastos) y División celular Bipartición simple Mitosis / meiosis Reproducción Asexual Sexual o asexual Organismos Unicelulares Unicelulares y pluricelulares Reinos Moneras eubacterias) (arqueobacterias y Protoctistas (protozoos y algas), hongos (levaduras, mohos y setas), vegetales y animales proteínas. Disperso en el citoplasma Genes continuos Un solo cromosoma circularProfesora: Inés Martínez Pérez

Célula Procariota: Estructura y Función

5. CÉLULA PROCARIOTA

Mesosomas Citosol Vesículas gaseosas 7 Pared celular Flagelo Membrana plasmática > Pili o fimbrias 8 8 8 Inclusiones Cromosoma Plásmido Ribosomas 70S Cápsula

Partes de la Célula Procariota

PARTES PRESENCIA ESTRUCTURA FUNCIÓN

Membrana Plasmática Procariota

Membrana plasmática Todas Envoltura colesterol lipoproteica sin Intercambio de sustancias entre el interior y el exterior

Pared Celular Procariota

Pared celular Todas Estructura rígida compuesta por peptidoglucano (mureína) (gram + o gram -) Resistencia a las presiones osmóticas

Cápsula Procariota

Cápsula Algunas Estructura no definida compuesta por heterosidos Resistencia a la desecación Protección frente al ataque de células fagocíticas Fijación al sustrato

Mesosomas Procariotas

Mesosomas Todas Invaginaciones de la membrana donde se localizan enzimas Metabolismo celular Duplicación del ADN > división celular

Citosol Procariota

Citosol Todas Líquido viscoso delimitado por la membrana plasmática Contener componentes otros

Cromosoma Procariota

Cromosoma Todas Una molécula bicatenario circular plegada asociado a proteínas En la región del nucleoide de ADN Contener la información genética de la célula

Plásmido Procariota

Plásmido Algunas Pequeña molécula de ADN bicatenario circular independiente del cromosoma Contiene genes útiles (Ej. Resistencia a antibióticos). Son transmisibles a otras bacterias a través de los pili.

Pili Procariota

Pili Algunas Apéndices compuestos por proteínas huecas que salen de la membrana Transferencia horizontal de ADN (conjugación) Unión al sustrato

Flagelo Procariota

Flagelo flagelos o Algunas Apéndices largos compuestos por flagelina (proteína). Anclados a la membrana plasmática. Movilidad

Inclusiones Procariotas

Inclusiones Todas (depende el tipo) Gránulos de composición muy diversa Acumulación de sustancias de reserva o desechos metabólicos

Vesículas Gaseosas Procariotas

Vesículas gaseosas Algunas Burbujas de gas Flotabilidad acuáticas de bacterias

Célula Eucariota: Animal y Vegetal

6. CÉLULA EUCARIOTA

Célula Animal

CÉLULA ANIMAL

Célula Vegetal

CÉLULA VEGETAL

Semejanzas entre Células Animal y Vegetal

SEMEJANZAS Membrana plasmática, citosol, citoesqueleto, ribosomas 80S (y 70S en mitocondrias), retículo endoplasmático liso y rugoso, aparato de Golgi, lisosomas, peroxisomas, vacuolas, mitocondrias y núcleo

Diferencias entre Células Animal y Vegetal

DIFERENCIAS Vacuolas pequeñas Vacuolas grandes Presencia de centriolos Ausencia de centriolos Ausencia de cloroplastos Presencia de cloroplastos Ausencia de pared celular Presencia de pared celular

Pared Celular Vegetal

a) Pared celular

• Cubierta gruesa y rígida que rodea a la membrana plasmática en las células vegetales.
• Composición química: celulosa hemicelulosa y pectina.
• Estructura: capas de más externa a más interna (la pared crece de fuera a dentro) o Lámina media: compuesta por pectinas, separa dos células vegetales adyacentes. o Pared primaria: las microfibrillas de celulosa se entrecruzan irregularmente en todas las direcciones permitiendo el crecimiento de la célula. o Pared secundaria: mayor cantidad de microfibrillas de celulosa dispuestas ordenadamente (rigidez). A. células capas de pared secundaria laminilla media compuesta S1 S2 53 lumen celular lumen celular laminilla media paredes primarias
• Transporte entre células adyacentes a través de la pared: o Plasmodesmos: unidades del citoplasma atraviesan la pared celular. o Punteaduras: zonas de la pared vegetal primaria no desarrolladas, a través de las cuales se comunican las células entre sí.
• Modificaciones de la pared: o Lignificación: impregnación con lignina que proporciona mayor rigidez sin disminuir la Membrana Pared celular plasmática permeabilidad. Se da en los tejidos de sosten y algunos conductores o Cutinización y suberificación: impregnación por cutina o suberina que aportan impermeabilidad en los tejidos protectores como la epidermis (cutinización) o el tejido suberoso o corcho (suberificación)
• Funciones: o Mantenimiento de la forma celular o Protección frente a presiones osmóticas Plasmodesmo Zona del cuello Pared celular Calosa Desmotúbulo Pasadizo de paso

Membrana Plasmática Eucariota

b) Membrana plasmática

• Delgada envoltura que rodea la célula, permitiendo que el contenido celular tenga una composición distinta a la del medio. Separa el medio intracelular del medio extracelular, pero sin aislarlo.
• Composición y estructura: modelo del mosaico fluido (Singer y Nicolson, 1972). Carbohidrato Proteína canal (proteína,de transporte) Medio extracelular Cabezas hidrófílicas Proteína glob ular Glicoproteína 7 Bicapa de fosfolípidos Colesterol Molécula de fosfolípido Glicolípido Proteína integral (proteína globular) Proteína de superficie Proteína periférica Filamentos del Proteína integral (proteína en alfa-hélice) Colas hidrofóbicas citoesqueleto Citoplasma o Lípidos: son anfipáticos por lo que se organizan formando la bicapa lipídica. Se asocian entre sí mediante fuerzas de Van der Waals (débiles). Intervienen en el transporte a través de la membrana (moléculas hidrofóbicas o gases) . Fosfolípidos: los más abundantes. Fluyen en la bicapa mediante movimientos laterales, rotación y flip-flop. · Colesterol: aporta rigidez a la membrana. o Proteínas: intervienen en el transporte a través de la membrana (moléculas hidrofílicas) y como receptores. · Intrínsecas o integrales: atraviesan completa o parcialmente la bicapa lipídica · Extrínsecas o periféricas: se encuentran asociadas debilmente a las cabezas polares de los fosfolípidos de la hemimembrana interna o externa o a proteínas integrales. o Glúcidos (glucocálix o glicocálix): oligosacáridos unidos a lípidos o proteínas en la superficie externa de la membrana. Intervienen en procesos de comunicación y reconocimiento celular.
• Factores que afectan a la fluidez de la membrana o Temperatura: a mayor temperatura menos fuerzas intermoleculares entre los componentes y mayor fluidez. o Grado de insaturación de los ácidos grasos de los fosfolípidos: a mayor grado de insaturación, menos fuerzas de van der Waals entre los fosfolípidos, menor punto de fusión y más fluidez. o Proporción de colesterol: a mayor cantidad de colesterol, más rigidez y menos fluidez.