El descubrimiento de la célula

Transcripción

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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 1. 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- Cada célula tiene su actividad vital, aunque en los organismos pluricelulares exista coordinación entre ellas. Fue propuesta por Matthias Schleiden y Theodor Schwan y posterior mente fue completada por Rudolf Virchow con omnis cellula ex cellula o toda célula procede de otra célula. En la actulidad se resume en que la célula es la unidad vital, anatómica, fisiológica y reproductora de los seres vivos.

5 2. La teoría endosimbiotica seriada Propuesta por Lyn Margulis. Parte de una célula ancestral procariota que a lo largo de tiempo incluirá en su citoplasma organismos heterótrofos procariotas que se diferencian como mitocondrias; y, organismos procariotas fotosintéticos que darán origen a los cloroplastos. El resultado son las células ancestrales eucariotas autótrofas fotosintéticas y las fotosintéticas.

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

7 3.Características de las Células (II) Las células son estructuras muy pequeñas que sólo se pueden observar al microscopio. Se miden en micrómetros (μm) o micras (μ) o nanómetros 1 μm = 10-6 m. (0,001 mm) o 1nm = 10-9 m (0, mm) El tamaño es variable, de 1 μm a decenas, pero el tamaño se mantine en el mismo tipo celular. La forma es variable y se relaciona con la función que esta tiene.

8 3. Tipos de Células. Organización celular (III) 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.

9 4.La célula procariota(i) No poseen estructuras de membrana, por lo que carecen de orgánulos celulares membranosos y de membrana nuclear. El material nuclear se encuentra disperso por el citoplasma. Características: Son pequeñas, de 3 a 30 micras. Pared gruesa formada por sustancias específicas. (no parecida a las eucariota vegetal) Presentan organización celular procariota los organismos que pertenecen al reino Moneras: las arqueobacterias, las cianobacterias y las bacterias. Citoplasma con estructuras y orgánulos celulares no membranosos. Material genético (ADN) disperso en el citoplasma.

10 4.La célula procariota (II) Estructuras: Cápsula: Este componente no aparece en todas las bacterias. Función resistencia a condiciones adversas. Pared bacteriana: Estructura rígida y resistente que envuelve a la membrana y característica. Plásmido: ADN circular adicional, que le confiera a las bacterias resistencia a los antibioticos entre otras características (Uno o más) Fimbrias o pili: diferentes funciones, entre ellas intercambio de plásmidos. Flagelo: estructura que sirve para desplazarse.

11 4.La célula procariota (III) Estructuras: (continuación) Nucleoide: Tienen un único cromosoma circular de ADN. Ribosomas: Tienen ribosomas aislados en el citosol o citoplasma. Membrana plasmática: Separa la célula del medio externo. Mesosomas: son invaginaciones del citoplasma que realizan la función de fotosíntesis y respiración.

12 4.La célula procariota (IV) Las células procariotas constituyen los dominios Archaea y el Bacteria; y las células eucariotas el dominio Eucarya. Grupos : Archea (arqueobaterias), y bacterias. Archea (bacterias extremófilas) Bacterias Autótrofas Cianobacterias o cianofíceas Heterótrofas.

13 5. Estructura de la célula eucariota Citocentro Célula eucariota

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

15 5. Estructura de la célula eucariota 5.1. Membrana plasmática. glucolípidos lípidos Su espesor es de 7,5 nm, solo visible al microscopio electrónico Tiene varias funciones: Barrera selectiva Endocitosis y exocitosis. Intercambio de sustancias: Difusión simple (ósmosis) o activa (con una proteína transportadora) Transporte activo. Proteínas transportadoras específicas con un gasto energético.

16 5. Estructura de la célula eucariota 5.2. Orgánulos no membranosos Pared celular de células vegetales: Rodea a la membrana celular, compuesta de celulosa y otorga rigidez e impermeable. Citoesqueleto: Conjunto de filamentos de proteínas que dan forma a la célula. Intervienen en el movimiento celular Cilios y flagelos: apendices implicados en el movimiento celular. Los cílios son cortos y numerosos y los flagelos escasos y largos. Movimiento ondulatorio. Ribosomas: formados por ARN ribosómico y proteínas. Tienen dos subunidades la pequeña o 30 s y la grande o 50 s. Su función es la síntesis de proteínas unido al RER o libres en el citoplasma.

17 5. Estructura de la célula eucariota 5.3. Orgánulos membranosos Retículo Endoplasmático: Está formado por un complejo de túbulos, sáculos y vesículas que se encarga de fabricar y transportar diversas sustancias. R.E. Liso: transporta y fabrica los lípidos celulares. R.E. Rugoso: fabrica y transporta proteínas de secreción, debido a que tiene ribosomas en su superficie. Lisosomas: son pequeñas vesículas que tienen enzimas hidrolíticas (hidrólisis) en su interior, y que sirven para digerir grandes moléculas capturadas por las células. Vacuolas : se trata de estructuras membranosas que acumulan sustancias, y que intervienen en la digestión celular Aparato de Golgi: es un orgánulo formado por la agrupación de vesículas y sacos aplanados (cisternas), que modifica el contenido de las vesículas para su secreción. Producen lisosomas

18 5. Estructura de la célula eucariota 5.4. Orgánulos energéticos Mitocondrias: son estructuras cilíndricas, de 0,5-1μm, compuestas por una doble membrana, la externa lisa, y la interna con repliegues llamados crestas mitocondriales. El interior se llama matriz mitocondrial y contiene ADN, ribosomas y enzimas. Realiza la respiración celular aerobia para obtener energía con la oxidación de sustancias orgánicas como la glucosa. Cloroplastos: es un orgánulo exclusivo de las células vegetales. Están forrmados por la una doble membrana con una serie de sáculos membranosos, los tilacoides donde se encuentra la clorofila (pigmento de color verde), que capta la energía lumínica, en los tilacoides, y la fase oscura en el estroma, para realizar la fotosíntesis. Las agrupaciones de tilacoides se llaman grana. Y el espacio entre ellos estroma y contiene ADN, ribosomas y enzimas.

19 5. Estructura de la célula eucariota 5.5. El núcleo El núcleo es la parte de la célula donde se encuentra el material genético y constituye el 10% del volumen celular. Tiene varios elementos: Envoltura o membrana nuclear: es doble, con poros, y deriva del la membrana de Retículo endoplásmico, y que rodea al nucleoplasma. Cromatina: Formada por ADN y las proteínas Histonas. Se condensa en la división celular dando cromosomas. La estructura de los cromosomas es la siguiente: En división. La cromatina forma cromosomas, formados por dos cromátidas, y un centrómero, (lugar de unión del huso acromático en la mitosis) y una constricción secundaria en llamada satélite. Los trozos a partir del centrómero que se llaman brazos. La cromatina tiene distintos grados de empaquetamiento dependiendo del estado en que se encuentre el núcleo celular Nucléolos: son estructuras esféricas donde se forman los ribosomas. Están formados por ARN y proteínas. Nucleoplasma o carioplasma: es el medio acuoso donde flotan los orgánulos nucleares.

20 6. Diferencias entre célula animal y vegetal Célula eucariota animal La célula animal se caracteriza por: Tiene centriolos No tener una pared celular No presenta cloroplastos No tienen vacuolas o son pequeñas Glucógeno como sustancia de reserva. Forma variable.. Célula eucariota vegetal La célula vegetal se caracteriza por: Tener una pared celular de celulosa Presenta cloroplastos, responsables de la fotosíntesis Tiene una gran vacuola central. Almidón como sustancia de reserva. No tiene centriolos. (o solo algunas especies) Forma geométrica debido a la pares celular.

21 7. LA DIVISIÓN CELULAR El ciclo celular es la secuencia de acontecimientos por los que pasa una célula desde su formación hasta su división. Interfase: casi todo el tiempo de vida. Tres etapas: G1(gap o intervalo 1): la célula aumenta de tamaño, sintetiza ARN y proteínas. S (síntesis): se duplica el ADN (irreversible hacia la división) G2 (gap 2): el ADN se empieza a condensar y se visualizan los cromosomas. División celular: Mitosis ó meiosis. Citocinesis: división del citoplasma.

22 7. LA DIVISIÓN CELULAR: MITOSIS Es el proceso de división celular por el que una célula madre origina dos células hijas con idéntico número de cromosomas que la célula madre. puede subdividirse en cuatro etapas básicas: profase, metafase, anafase y telofase

23 7. LA DIVISIÓN CELULAR: MEIOSIS Es un tipo especial de división, tras la cual se obtienen cuatro células hijas con la mitad de la dotación cromosómica de la célula madre (Haploides) La meiosis consta de dos divisiones sucesivas: La meiosis I y la meiosis II.

24 7. LA DIVISIÓN CELULAR: CITOCINESIS La citocinesis es el proceso de división del citoplasma, que se produce paralelamente a la mitosis. En animales la división del citoplasma se produce por estrangulamiento de la membrana plasmática gracias a un anillo contráctil que se origina. En las células vegetales, a partir de la fusión de vesículas del aparato de Golgi se va formando un tabique de separación, el fragmoplasto, que acaba separando ambas células hijas.

25 7. DIFERENCIAS ENTRE MITOSIS Y MEIOISIS Mitosis Las células hijas conservan la misma información genética que la célula madre y el mismo número de cromosomas Se obtienen dos células hijas idénticas Es un proceso continuo No genera variabilidad genética, por lo que se da en los procesos de crecimiento y renovación de tejidos y células somáticas Meiosis Las células hijas tienen una información genética diferente a la de la célula madre (debido al intercambio de material entre cromosomas homólogos y al reparto al azar de estos) y la mitad de los cromosomas Se obtienen cuatro células hijas distintas Es un proceso que puede ser discontinuo, con paradas largas (incluso de años). Genera variabilidad genética, por lo que se da en formación de células reproductoras Al originar células idénticas y conservar la información genética, no tiene especial relevancia en los procesos evolutivos Es fundamental en la evolución porque dota a las poblaciones de variabilidad genética que, junto con las mutaciones, son el motor evolutivo.

26 7. LA DIVISIÓN CELULAR Mitosis Meiosis