La Célula: Explorando la Biología Celular y el Microscopio

Biología Celular: Conceptos Fundamentales

18/08/24

16 Agosto 2024 La Célula Dra. Christian Lizette Frías Soria

1 Biología celular Estudio de las células y su estructura. Las células son la unidad fundamental de la vida

• ¿ De dónde venimos?
• ¿ En qué somos similares o en qué somos diferentes a los demás?
• ¿ Por qué nos enfermamos?
• ¿ Por qué envejecemos?

Dra. Christian Lizette Frías

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Invención del Microscopio y su Impacto

Desarrollo del Microscopio

Invención del microscopio

• El estudio de la célula fue posible gracias al desarrollo de diversos tipos de microscopios.
• Magnificación: Capacidad para aumentar el tamaño de una imagen.
• Resolución: Nitidez con la que se puede observar una imagen magnificada.

Dra. Christian Lizette Frías

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Zacharias Janssen y el Microscopio

Invención del microscopio C EYEPIECE OBJECTIVE Zacharias Janssen Zacharias Janssen Dra. Christian Lizette Frías

4 218/08/24

Observaciones de Robert Hooke

MAGNIFYING GLASSES. WITH OBSERVATIONS and INQUIRIES thereupon. By R. HOO KE, Fellow of the ROYAL SOCIETY. Non pofis oculo quantum contendere Lincens, Non tamen idcirco contemnas Lippus inungi. Horat. Ep. lib. i. istian Lizette

5 Mejoramiento del microscopio y descubrimiento de las células Robert Hooke Dra. Christian Lizette Frías

6 318/08/24

Descubrimiento de la Célula por Hooke

1665

• Pequeñas cámaras hexagonales.
• Cellua, Cellulae - pequeña cámara. . En su libro Hooke describe la estructura del tejido y utiliza por primera vez la palabra célula.

Corte de corcho

7 Dra. Christian Lizette Frías Dra. Christian Lizette Frías

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9 1675

Antony van Leeuwenhoek y Células Vivas

5 Dra. Christian Lizette Frías Antony van Leeuwenhoek

10 La primera observación de células vivas18/08/24 La primera observación de células vivas Philos Frantaalling5 fig .4. lig : 10. fig. 2. 8 M B D Fig.3. dig .8. P B fig: G. fig: E : A N fig . 6 N K Dra. Christian Lizette Frías

L 11

Microscopia Actual y Escalas Celulares

Microscopia en la época actual visible with unaided eye 0.2 mm (200 µ m) x10 CELLS 20 um x10 20 mm 2 mm 0.2 mm 2 um ORGANELLES ×10 200 nm light microscope x10 super-resolution fluorescence microscope x10 MOLECULES 2 nm ×10 0.2 nm electron microscope ATOMS 1 m = 103 mm = 105 um = 109 nm 20 nm 2 nm 0.2 nm (A) (B) Dra. Christian Lizette Frías

12 PLATE XXIV Fiş 6 rigs fig . 1- fig. A O 20 nm 20 um 2 um 0.2 um 618/08/24 1 um (D) 50 um Dra. Christian Lizette Frías

10 um 0.5 um 13

Teoría Celular y sus Postulados

Pioneros de la Teoría Celular

Teoría celular Matthias Schleiden (botánico) Nubolj Sirdjom. Rudolph Virchow Dra. ch(patólogo) Theodor Schwann (zoólogo)

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Principios de la Teoría Celular

Teoría celular

• La célula es la unidad fundamental de la estructura y función en los seres vivos.
• Todos los seres vivos están constituidos por células.
• Todas las células provienen de otras células preexistentes.

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Organismos Unicelulares y Pluricelulares

Características de Organismos Unicelulares

Organismo unicelular

• Una sola célula es capaz de existir como un organismo autónomo.
• Bacterias, levaduras, amibas, paramecios entre otros. . Pueden vivir solos o en grupos (colonias), pero cada célula mantiene su independencia y puede sobrevivir aislada de las demás.

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Características de Organismos Pluricelulares

Organismo pluricelular

• Las células son parte de un organismo. . Las células individuales no puede vivir de manera independiente al resto sin peligro de morir.
• Las células tienen formas y funciones diferentes, existe una relación entre forma y función celular.
• Los organismos pluricelulares tienen una organización más compleja. Células -> Tejidos -> Órganos -> Sistemas -> Organismo

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Propiedades y Funciones Celulares

Propiedades Fundamentales de las Células

Propiedades de las células

• Se comunican entre ellas
• Tienen un "programa genético"
• Son capaces de reproducirse
• Adquieren y utilizan energía
• Realizan diversas reacciones químicas - Metabolismo
• Responden a estímulos - Receptores
• Son capaces de autorregularse
• Son complejas y organizadas Células -> Tejidos -> Órganos -> Sistemas -> Organismo

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Funciones de Mantenimiento Celular

Funciones de mantenimiento fundamentales

• Protección frente al entorno
• Obtención de nutrientes
• Comunicación
• Movimiento
• Renovación de moléculas envejecidas
• Catabolismo molecular
• Generación de energía

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Tipos de Células: Procariotas y Eucariotas

Diferencias entre Células Procariotas y Eucariotas

Tipos de células

• Procariotas: Células sin núcleo ni organelos, todas las bacterias son de este tipo. Todos los procariontes son unicelulares.
• Eucariotas: Células con núcleo y organelos, protistas como las amibas, paramecio, etc; levaduras y otros hongos, plantas y animales. Todos estos son ejemplos de organismos con células eucariotas. XX

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Clasificación de los Procariontes

Clasificación de los procariontes

• Bacterias: Son los procariontes con los que convivimos en la vida diaria, producen enfermedad.
• Arqueas: Pueden encontrarse en ambientes muy hostiles para otros organismos (ácido caliente volcánico, sedimento marino de las profundidades, bajo la superficie helada de la Antártida, etc. ). Vs.

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Características de las Células Eucariotas

Células eucariotas

• Son de mayor tamaño y más complejas que las procariontes. . Las plantas, los animales, los hongos están formados por células eucariontes.
• Tienen núcleo, el organelo más prominente, contiene su material genético para codificar toda la información genética del organismo.
• Contiene organelos membranosos (limitados por la membrana) y no membranosos.

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Estructura y Organelos de la Célula Eucarionte

Componentes de la Célula Eucarionte

Célula eucarionte Mitocondria Filamento intermedio Membrana plasmática Ribosomas Vacuola Retículo endoplasmico rugoso Núcleo Peroxisoma Nucleolo Centrosoma y centriolos Lisosoma Cromatina Retículo endoplásmico liso Microfilamento Aparato de Golgi Vesícula secretora Vesícula de Golgi Dra. Christian Lizette Frías Microtúbulo Citoplasma

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Tipos de Organelos Celulares

Organelos celulares

• Membranosos: La membrana plasmática separa el ambiente interno del organulo del citoplasma. Sus membranas adoptan formas vesiculares, tubulares y otros patrones de enrollamiento del citoplasma.
• No membranosos: Carecen de membrana plasmática.

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Organelos Membranosos

Organelos membranosos

• Membrana plasmática
• Retículo endomplasmico rugoso
• Retículo endoplásmico liso
• Aparato de Golgi
• Endosomas
• Lisosomas
• Vesículas de transporte
• Mitocondrias
• Peroxisomas Mitocondria Filamento intermedio Membrana plasmática Ribosomas Vacuola Retículo endoplásmico rugoso - Núcleo Peroxisoma- - Nucleolo Centrosoma y centriolos Cromatina Lisosoma Retículo endoplásmico liso Microfilamento Aparato de Golgi Vesícula secretora Vesícula de Golgi Dra. Christian Lizette Frías Microtúbulo Citoplasma

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Organelos No Membranosos

Organelos no membranosos

• Citoesqueleto (Filamentos, microtúbulos, centriolos)
• Ribosomas
• Proteasoma Filamento intermediário Microtúbulo Filamento de actina Membrana celular

Dra. Christian Lizette Frías

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Membrana Celular: Estructura y Funciones

Composición de la Membrana Celular

Membrana celular

• Estructura de la célula de forma laminar y consistencia blanda, compuesta por proteínas y una doble capa de formada por fosfolípidos, colesterol y proteínas embebidas o unidas.
• Mide 8 a 10 nm de grosor, por lo que no es visible al microscopio de luz, el cual solo nos permite observar el límite entre célula y célula. Cell Lipid bilayer obe Adobe Stock ago

27 Phospholipid molecule Hydrophilic (polar) head 1 Sto Hydrophobic (nonpolar) fatty acid tail

Funciones de la Membrana Celular

Funciones de la membrana

• Conservar la integridad de la célula.
• Separar compartimentos: la membrana celular envuelve toda la célula y marca la separación entre el espacio intracelular y el extracelular.
• Barrera con permeabilidad selectiva
• Transporte de solutos
• Posee sitios de reconocimiento que se unen a moléculas específicas
• Reconocimiento de células extrañas al organismo
• Interacción celular

28 Ado Adob Dra. Christian Lizette Frías

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Proteínas de la Membrana Celular

Proteínas de la membrana celular

• Bombas
• Canales
• Proteínas receptoras CAM of another cell
• Proteínas ligadoras
• Enzimas
• Proteínas estructurales (c) Channel (a) Receptor A receptor that binds to chemical messengers such as hormones sent by other cells (b) Enzyme An enzyme that breaks down a chemical messenger and terminates its effect A channel protein that is constantly open and allows solutes to pass into and out of the cell (d) Gated channel A gate that opens and closes to allow solutes through only at certain times (e) Cell-identity marker A glycoprotein acting as a cell- identity marker distinguishing the body's own cells from foreign cells (f) Cell-adhesion molecule (CAM) A cell-adhesion molecule (CAM) that binds one cell to another FIGURE 3.7 Some Functions of Membrane Proteins.

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Proteínas de la membrana celular

• Proteínas transmembrana: Atraviesan la membrana hacia el expacio extracelular y el citoplasma.
• Periféricas: No se encuentran en el interior de la membrana, sino que se unen a su superficie citoplásmica o extracelular. Espacio extracelular Glucoproteína Glucolípidos Hojuela externa Colesterol Hojuela interna Colas de ácidos grasos Canal Proteína periférica Proteína integral Cabeza polar Dra. Christian Lizette Frías Citoplasma

30 15

29 Chemical messenger Breakdown products Bons