TEMA 7. LA CÉLULA IV.

Transcripción

1 VII Biología. 2º Bachillerato. IES SANTA CLARA. TEMA 7. LA CÉLULA IV. IES. Santa Clara Dpto. Biología y Geología. Belén Ruiz

2 NÚCLEO Concepto: El núcleo es un orgánulo característico de las células eucariotas. El material genético de la célula se encuentra dentro del núcleo en forma de cromatina. Función: El núcleo dirige las actividades de la célula y en él tienen lugar procesos tan importantes como la autoduplicación del ADN o replicación, antes de comenzar la división celular, y la transcripción o producción de los distintos tipos de ARN, que servirán para la síntesis de proteínas. Estructura: Para analizar su estructura debemos considerar dos momentos del ciclo celular, el núcleo durante la interfase y el núcleo durante la mitosis (veremos concretamente el núcleo metafásico).

3 Imágenes de núcleo

4 NÚCLEO INTERFÁSICO

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6 Envoltura nuclear: formada por dos membranas concéntricas perforadas por poros nucleares. A través de éstos se produce el transporte de moléculas entre el núcleo y el citoplasma. Esta comunicada con el RER y presenta ribosomas en su adosados a la cara externa de la membrana externa. El nucleoplasma, que es el medio interno del núcleo donde se encuentran el resto de los componentes nucleares. Tiene naturaleza similar al citosol con citoesqueleto y enzimas destacando las polimerasas (ADN y ARN polimerasas). Nucléolo, o nucléolos que son masas densas y esféricas, formados por dos zonas: una externa y otra interna. La interna contiene ADN, la externa rodea a la anterior y contiene ARN y proteínas. La función del nucleolo es la síntesis de ARN nucleolar que se fragmenta dando los distintos tipos de ARN ribosómico y ensamblaje de subunidades ribosómicas (mayor y menor). La cromatina, constituida por ADN y proteínas, aparece durante la interfase; pero cuando la célula entra en división la cromatina aumenta su grado de condensación y se organiza en estructuras individuales que son los cromosomas

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8 ENVOLTURA NUCLEAR

9 NUCLEOPLAMA Y NUCLEOLO

10 POROS NUCLEARES

11 POROS NUCLEARES Los poros nucleares permiten el transporte de moléculas solubles en agua a través de la envoltura nuclear. Este transporte incluye el movimiento de ARN y ribosomas desde el núcleo al citoplasma, y movimiento de proteínas (tales como ADN polimerasa y lamininas), carbohidratos, moléculas de señal y lípidos hacia el núcleo. Es notable que el complejo de poro nuclear (CPN o NPC en inglés) puede conducir activamente 1000 translocaciones por complejo por segundo. FUNCIONES: Separar al citoplasma del nucleoplasma, Mantener separados los procesos metabólicos de ambos medios. Regula el intercambio de sustancias a través de los poros La lámina nuclear permite la unión con las fibras de ADN para formar los cromosomas.

12 Las proteínas que forman los poros nucleares, denominadas nucleoporinas, se asocian para formar 8 bloques que configuran un octágono regular y se organizan formando tres anillos: uno orientado hacia el citoplasma, otro englobado en la envuelta nuclear y el tercero orientado hacia el nucleoplasma. Hay, además, fibras proteicas proyectadas hacia el citoplasma y otras hacia el interior del núcleo, conectadas a su vez a otro conjunto proteico formando una estructura cerrada llamada jaula o canasta nuclear o anillo distal.

13 ULTRAESTRUCTURA DE LA CROMATINA

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15 Núcleo interfásico (cromatina) Estructura terciaria del ADN (niveles de condensación) Núcleo metafásico (cromosoma s)

16 EUCROMATINA: (activa transcripción). Se trata de cromatina difusa que presenta una condensación menor ya que se esta transcribiendo. HETEROCROMATINA: Cromatina mucho más densa (90%), no se está transcribiendo, su nivel de empaquetamiento no permite el acceso de los enzimas implicados en la transcripción.(ej. ARN-polimerasa). Existen dos tipos: a) Constitutiva: Nunca se expresa y está formada por ADN con secuencias de nucleótidos muy repetidas por lo que se le llama ADN basura. b) Facultativa: (inactivada): No se expresa, pero si lo hace en determinados momentos del ciclo celular, desarrollo embrionario, etc., cuando lo hace pasa a estado de eucromatina

17 Se distinguen dos tipos de cromatina: la eucromatina o cromatina laxa, transcripcionalmente activa y de localización central, y la heterocromatina o cromatina densa, transcripcionalmente inactiva y localizada en la periferia del núcleo.

18 Eucromatina Heterocromatina Nucleolo Poros nucleares

19 Proceso de condensación del Material Genético durante la división celular : Formación de Cromosomas Componentes del núcleo celular que sólo aparecen cuando la célula está en división debido a la condensación de la cromatina cromatina cromosoma Condensación o enrollamiento de la cromatina

20 NÚCLEO MITÓTICO,EN DIVISIÓN: CROMOSOMA METAFÁSICO Durante la división nuclear el ADN aumenta su nivel de condensación permitiendo el reparto de material genético entre las células hijas. El grado máximo de condensación se alcanza durante la metafase.

21 FUNCIÓN: Reparto del material genético en la división celular. Los demás componentes del núcleo desaparecen durante la mitosis ya que: se desorganiza la envoltura nuclear para permitir el desplazamiento de los cromosomas, se desorganiza el Nucleolo ya que le ADN que lo constituye pasa a formar parte de algún cromosoma y el nucleoplasma se mezcla con el citosol integrándose en él.

22 Características de los cromosomas Ø Están compuestos por ácidos nucleicos ( ADN) y proteínas. Ø Tienen una estructura más o menos alargada. Ø Formados por dos cadenas de ADN repetidas que se llaman CROMÁTIDAS, que se unen por un punto llamado CENTRÓMERO. El centrómero divide a las cromátidas en dos partes que se denominan BRAZOS. Brazos Cromatina Centrómero Cromátidas hermanas

23 Estructura interna: Los bucles radiales se condensan aún mas (heterocromatina supercondensada), en torno a en eje central formado por proteínas no histónicas (microcónvulos). Estructura externa: (cromosoma metafásico). El cromosoma presenta dos cromátidas en cada una de las cuales se encuentra empaquetada una molécula de ADN (ambas son idénticas).

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25 Los cinetocoros son discos proteicos adosados al centrómero cuya función es unir las fibras del huso (microtúbulos) que separarán a las cromátidas durante la anafase de la mitosis a polos opuestos de la célula.

26 ESTRUCTURA DE LOS CROMOSOMAS Cromosomas sencillos: formados por una cromátida Cromátida Cromosomas dobles: Formados por dos cromátidas brazos Centrómero Cromátida

27 Tipos de cromosomas por su forma Metacéntricos Submetacéntricos Centrómero Centrómero brazos son aproximadamente iguales, centrómero está en el centro. brazos algo desiguales, centrómero está ligeramente desplazado hacia un lado Telocéntricos Centrómero Acrocéntricos Centrómero brazos muy desiguales, centrómero está más cerca de un extremo sólo existe un brazo, centrómero está en un extremo

28 TIPOS DE CROMOSOMAS POR SU FUNCIÓN AUTOSOMAS O CROMOSOMAS SOMÁTICOS CROMOSOMAS SEXUALES O HETEROCROMOSOMAS Cromosoma X Tres cromosomas con distintas morfologías. Cromosoma Y

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30 TIPOS DE CROMOSOMAS

31 NÚMERO DE CROMOSOMAS

32 Número de cromosomas de las células CELULAS CON CROMOSOMAS HOMOLOGOS NUMERO DIPLOIDE ( 2n ) NUMERO HAPLOIDE ( n ) CROMOSOMAS IGUALES REPETIDOS POR PAREJAS CELULAS SIN CROMOSOMAS HOMÓLOGOS CROMOSOMAS HOMOLOGOS Célula haploide n = 3 Cromosomas maternos Cromosomas paternos Célula Diploide 2n = 6

33 NUMERO DE CROMOSOMAS CARIOTIPO IDIOGRAMA CONJUNTO DE CROMOSOMAS DE LAS CELULAS DE UN INDIVIDUO ORDENACIÓN DE LOS CROMOSOMAS QUE FORMAN EL CARIOTIPO DE UNA ESPECIE POR TAMAÑO Y FORMA. Organismos diploides ORGANISMOS CUYAS CELULAS SON DIPLOIDES TIENEN CROMOSOMAS HOMOLOGOS CROMOSOMAS IGUALES REPETIDOS POR PAREJAS Organismos haploides ORGANISMOS CUYAS CELULAS SON HAPLOIDES SIN CROMOSOMAS HOMÓLOGOS CARIOTIPO DIPLOIDE ( 2n ) CARIOTIPO HAPLOIDE ( n )

34 CARIOTIPO HUMANO CELULAS SOMÁTICAS ( NO REPRODUCTORAS) CELULAS DIPLOIDES 2n = 46 CROMOSOMAS CELULAS REPRODUCTORAS O GAMETOS CELULAS HAPLOIDES n = 23 Cariotipo ordenado de una mujer (diploide) 23 PAREJAS DE CROMOSOMAS Cariotipo ordenado de un hombre (diploide) 23 PAREJAS DE CROMOSOMAS Cariotipo ordenado de un gameto masculino (haploide) Ø 22 PAREJAS DE AUTOSOMAS (CROMOSOMAS HOMOLOGOS) Ø 1 PAREJA DE CROMOSOMAS SEXUALES HOMOLOGOS ( XX ) Heterocromosomas femeninos Ø 22 PAREJAS DE AUTOSOMAS (CROMOSOMAS HOMOLOGOS) Ø 1 PAREJA DE CROMOSOMAS SEXUALES NO HOMOLOGOS ( XY ) Heterocromosomas masculinos Ø 22 AUTOSOMAS (CROMOSOMAS NO HOMOLOGOS) Ø 1 CROMOSOMA SEXUAL ( Y )

35 CARIOTIPO Y DIAGNÓSTICO PRENATAL 2 1 Por medio de la amniocentesis se extraen células que se desprenden del feto. Las células se tiñen y se montan en una preparación. Se observa la muestra al microscopio. 3 Se obtiene una fotografía de la imagen y se recortan los cromosomas fotografiados. Se ordenan por parejas de homólogos. De este modo se puede saber el sexo y detectar anomalías cromosómicas. 4 Mujer

36 CARIOTIPO Y CARIOGRAMA

37 Las células que tienen pares de cromosomas homólogos son células diploides. Por cada cromosoma paterno tienen otro igual de origen materno. Todas las células de un organismo pluricelular (excepto gametos de animales o esporas de plantas) son células diploides y contienen un conjunto paterno de cromosomas (23 en nuestras células) y otro conjunto materno (otros 23 cromosomas en nuestro caso). Por el contrario, nuestros gametos solo tienen 23 cromosomas distintos (no hay homólogos), son células haploides

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39 TEMA 7 TEST DE REPASO

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44 Dibuja un esquema de la membrana citoplasmática señalando en ella la ubicación de los distintos tipos de biomoléculas que la conforman.

45 Cómo atraviesan las distintas sustancias extracelulares la membrana de la célula? Haz una breve descripción de los distintos mecanismos. 1. Sustancias: Difusión simple a través de membrana 2. Difusión a través de canales 3. Difusión facilitada 4. Transporte activo 2. Partículas: Endocitosis y exocitosis

46 Comenta las principales diferencias entre células eucarióticas y procarióticas. Ayúdate de un dibujo.

47 Comenta las principales diferencias entre células eucarióticas y procarióticas. Ayúdate de un dibujo.

48 Haz un dibujo detallado de los siguientes tipos celulares: a) eucariota animal b) eucariota vegetal. Señala en cada uno las diferentes estructuras y orgánulos, indicando en cada caso, brevemente, su función. CÉLULA ANIMAL Con centríolos Con vacuolas pequeñas y numerosas Sin plastos Sin pared celular CÉLULA VEGETAL (PLANTAS) Sin centríolos Con vacuolas grandes y escasas o pequeñas y numerosas Con plastos Con pared celular Enumerar orgánulos y función principal

49 Haz un dibujo detallado de los siguientes tipos celulares: a) eucariota animal b) eucariota vegetal. Señala en cada uno las diferentes estructuras y orgánulos, indicando en cada caso, brevemente, su función.

50 Qué relación funcional existe entre el retículo endoplásmatico y el aparato de Golgi? (o cualquier otra pregunta de relación entre orgánulos). RER y L: síntesis, glicosilación y almacenamiento de de proteínas, síntesis de lípidos (todos los componentes de membrana) AG: modificación de glicoproteínas, almacen y distribución de lípidos y proteínas maduras hacia los medios intra (lisosomas) o extracelulares (glicocalix, fragmento de membrana, pared celular, hormonas)-

51 Lisosoma: papel biológico y estructura (comentario breve y dibujo). Heterofágia y Autofagia Hidrolasas

52 Dibuja la estructura de la mitocondria, indicando sus partes más representativas. Qué función desempeña ésta en la célula?

53 Indica las partes y la función de cualquier orgánulo celular a partir de: un dibujo con flechas, una fotografía electrónica un dibujo que has de hacer tu mismo. Algunos frecuentes: nucleolo, axonema (9+2), centiolo (9+0), mitocondria, cloroplasto, RER, AG,

54 Representa mediante un dibujo claro los distintos niveles estructurales que puede presentar la cromatina, partiendo de la unidad estructural básica (nucleosoma) hasta el estado de máxima compactación. Indica en cada caso en qué etapa del ciclo celular se presenta cada nivel estructural representado en tu dibujo.

55 Núcleo interfásico (cromatina) Estructura terciaria del ADN (niveles de condensación) Núcleo metafásico (cromosomas)

56 BIBIOGRAFÍA Y PÁGINAS WEB Biología. 2ºBachillerato. SANZ ESTEBAN, Miguel. SERRANO BARRERO, Susana. TORRALBA REDONDO. Begoña. Editorial Oxford. Biología. 2ºBachillerato. ALCAMÍ, José. BASTERO, Juan José. FERNÁNDEZ, Benjamín. GÓMEZ DE SALAZAR, José María. MÉNDEZ, Mª Jesús. SLÖCKER Javier. Editorial SM envcel.pdf enzimas.htm