LA CÉLULA complejos supramoleculares orgánulos celulares, células. La célula membrana celular o plasmática citoplasma y núcleo

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2 LA CÉLULA Las moléculas grandes y pequeñas se agrupan o asocian formando complejos supramoleculares que constituyen los orgánulos celulares, es decir, los elementos de funcionamiento de las células. La célula es la unidad anatómica, funcional y de origen de los seres vivos. Se trata de la unidad más pequeña que realiza las funciones de nutrición, reproducción y relación. Toda célula, salvo excepciones, consta de 3 partes principales: membrana celular o plasmática, citoplasma y núcleo. Además, las células más complejas como las humanas contienen otros muchos orgánulos.

3 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

4 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

5 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- El material hereditario pasa de la célula madre a las hijas.

6 TIPOS DE CÉLULAS La forma de las células es muy variada y está relacionada con la función concreta que desempeñan.

7 La estructura de la célula La estructura básica de una célula consta de: MEMBRANA PLASMÁTICA: 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. ADN: material genético, formado por ácidos nucleicos. ORGÁNULOS SUBCELULARES: estructuras subcelulares que desempeñan diferentes funciones dentro de la célula.

8 ORGANIZACIÓN CELULAR C. Procariota R. Moneras (bacterias) Modelos de organización celular: C. Eucariota R. Protoctistas, Hongos, Plantas y Animales C. Vegetal Plantas y algas. (Una variante especial es la de los hongos) C. Animal Animales

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10 Organismos unicelulares y pluricelulares Los seres unicelulares son los seres de organización más sencilla. Están formados por una sola célula. Son microscópicos y pueden ser procariotas (bacterias) o eucariotas (algas, protozoos y algunos hongos) Los seres unicelulares pueden agruparse para formar una colonia, que se origina a partir de una sola célula que se divide. Las células hijas quedan unidas entre sí formando la colonia. Existen en protozoos y algas.

11 Los seres pluricelulares están formados por gran número de células y tienen además las siguientes características: Existe diferenciación celular. Cada forma celular realiza una función específica. Las células no pueden separarse del organismo y vivir independientemente. Necesitan de las otras para vivir. Se forman a partir de una célula madre o cigoto.

12 Las células se agrupan en tejidos, los tejidos forman órganos y los órganos forman aparatos o sistemas, que forman en conjunto al organismo.

13 Tipos de Células Podemos encontrar dos tipos de células en los seres vivos: CÉLULA PROCARIOTA CÉLULA EUCARIOTA El material genético ADN está libre en el citoplasma. Sólo posee unos orgánulos llamados ribosomas. Es el tipo de célula que presentan las bacterias 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.

14 Tipos de células eucariotas Célula eucariota animal Célula eucariota vegetal Recuerda: que la célula vegetal se caracteriza por: Tener una pared celular además de membrana Presenta cloroplastos, responsables de la fotosíntesis Carece de centriolos.

15 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. Núcleo: contiene la instrucciones para el funcionamiento celular y la herencia en forma de ADN. Aparato de Golgi: red de canales y vesículas que transportan sustancias al exterior de la célula. Retículo: red de canales donde se fabrican lípidos y proteínas que son transportados por toda la célula..

16 LA MEMBRANA PLASMÁTICA Bicapa lipídica con proteínas inmersas en ella y glúcidos en la superficie externa (Modelo de mosaico fluido) Protege la célula Regula la entrada y salida de sustancias de forma selectiva (de ahí el nombre de membrana semipermeable)

17 Imagen real de la membrana plasmática (Microscopio Electrónico de Transmisión - MET )

18 EL TRANSPORTE CELULAR

19 El transporte celular Es el mecanismo mediante el cual entran a la célula los materiales que se necesitan mientras salen los materiales de desecho y las secreciones celulares. Puede ser: Transporte activo: es el movimiento de materiales a través de la membrana, usando energía. Transporte pasivo: es el movimiento de sustancias a través de la membrana celular que no requiere energía celular.

20 LA DIFUSIÓN Es el movimiento de átomos, moléculas o iones de una región de mayor concentración a una región de menor concentración. La difusión continúa hasta que las moléculas de azúcar estén distribuidas uniformemente en el agua. Una vez ocurra esto, la concentración no cambiará. Las moléculas se seguirán moviendo, pero la concentración se mantendrá constante (equilibrio dinámico).

21 La difusión Un gradiente de concentración es una medida de la diferencia en la concentración de una sustancia en dos regiones. La velocidad de difusión va a depender del tamaño del gradiente de concentración. Mayor gradiente de concentración Mayor velocidad de difusión

22 La difusión simple Sustancias como el O 2 y el CO 2, pasan a través de los poros de la membrana celular por difusión simple. Aquaporinas

23 LA ÓSMOSIS (difusión del agua) Es el paso del agua por una membrana relativamente permeable, desde una región de mayor concentración a una región de menor concentración.

24 Osmosis. Es el pasaje de líquido (agua) de un lugar de menor concentración de soluto a otra de mayor concentración de soluto, a fin de mantener la homeostasis o equilibrio. Se realiza por medio de proteínas de canal llamadas AQUAPORINAS.

25 Dirección del AGUA

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27 Osmosis en células vegetales Plasmólisis Turgencia Disminución del volumen por pérdida de agua en un medio hipertónico. La membrana plasmática se retrae Aumento del volumen por ingreso de agua en un medio hipotónico. La membrana se acerca a la pared celular.

28 Osmosis en células animales Crenación citólisis Pérdida del volumen de agua de la célula por estar en un medio hipertónico. Aumento del volumen de agua de la célula por estar en un medio Hipotónico.

29 La concentración de sustancias dentro de la célula es igual a la concentración de sustancias fuera de la célula. El plasma sanguíneo es isotónico para los glóbulos rojos. Solución isotónica

30 Solución hipertónica La concentración de sustancias disueltas en el agua que está fuera de la célula es mayor que en el agua que está dentro de la célula. Una solución de sal es hipertónica para los glóbulos rojos.

31 Solución hipotónica La concentración de materiales disueltos en el agua fuera de la célula es menor que la concentración en la célula. Un glóbulo rojo en agua destilada está en una solución hipotónica.

32 Difusión facilitada Es la difusión de materiales a través de la membrana celular con la ayuda de moléculas transportadoras (proteínas). Las moléculas transportadoras permiten que moléculas específicas, que se encuentran en un lado de la membrana, puedan pasar hasta el otro lado. La difusión facilitada comprende el movimiento de sustancias a favor de un gradiente de concentración. Sin embargo, las sustancias se mueven más rápido que en la difusión simple.

33 Difusión facilitada

34 EL TRANSPORTE ACTIVO Es el proceso mediante el cual la célula usa energía para mover átomos, iones y moléculas contra un gradiente de concentración. Un ser humano en reposo usa de un 30 a un 40 % de su energía para el transporte activo de materiales hacia las células.

35 Transporte activo

36 Transporte activo La glucosa, los aminoácidos y algunos iones (raíces) se mueven hacia las células por transporte activo. Algunas sustancias de desecho salen de algunas células de esta forma.

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38 Transporte en Masa Endocitosis Exocitosis

39 LA ENDOCITOSIS Y LA La endocitosis es el proceso mediante el cual las células obtienen materiales grandes que no pueden pasar a través de la membrana celular. Hay 2 tipos: Pinocitosis Fagocitosis EXOCITOSIS

40 EXOCITOSIS Es la salida de moléculas grandes, o de grupos de moléculas, del interior de la célula. Pueden ser desechos o secreciones útiles llevadas a la membrana celular por el aparato de Golgi.

41 Pared celular

42 Ribosomas Dos subunidades formadas por ARN y proteínas Síntesis de proteinas Retículo endoplasmático rugoso Retículo endoplasmático liso Aparato de Golgi Conjunto de cavidades y vesículas conectadas entre si. Tiene ribosomas Conjunto de cavidades y vesículas conectadas entre si.no tiene ribosomas Vesículas en forma de saco que se apilan en grupos de 4 a 6 (dictiosomas) Síntesis y almacenamiento de proteínas Síntesis de lípidos Almacén y regulador de concentración de calcio Eliminación de sustancias tóxicas Actividad secretora Formación de membranas y pared celular

43 Lisosomas Vesículas esféricas que contienen enzimas Encargadas de la digestión celular Vacuolas Vesículas redondeadas Almacén de reservas y sustancias de desecho Mitocondrias Cloroplastos Dos membranas, la interior está muy plegada Rodeados de doble membrana separadas por el estroma en cuyo interior hay unos sacos (tilacoides) Encargadas del proceso de respiración celular Síntesis de ATP En ellos se realiza la fotosíntesis

44 LA CÉLULA EUCARIÓTICA ORGÁNULOS ENERGÉTICOS. Los orgánulos energéticos proporcionan energía a la célula para que esta realice sus funciones vitales: son las mitocondrias y los cloroplastos. Ambos orgánulos poseen su propia información genética.

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46 Retículo endoplasmático

47 Retículo endoplasmático

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49 RETICULO ENDOPLASMATICO Y APARATO DE GOLGI

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52 VACUOLAS

53 Aparato de golgi

54 Aparato de Golgi

55 APARATO DE GOLGI (AG)

56 TRANSPORTE INTRACELULAR

57 LISOSOMAS

58 LISOSOMAS Son vesículas donde se almacenan enzimas digestivas, es decir, proteínas que favorecen la destrucción de determinadas sustancias FUNCIONES:. Procesos digestivos intracelulares. Destrucción de sustancias inútiles o envejecidas de las células (recuerda que en la célula casi todo se va renovando con el tiempo) PEROXISOMAS Similar en estructura a los lisosomas, aunque su contenido es diferente. Intervienen en determiandas reacciones oxidativas del metabolismo celular

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60 CLOROPLASTOS Son plastos rodeados por una doble membrana (lo que al igual que en la mitocondria puede significar su origen bacteriano). La membrana interna forma sáculos denominados tilacoides donde se localiza la clorofila (pigmento fundamental en la fotosíntesis y que da color verde a las plantas)

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66 RIBOSOMAS

67 RIBOSOMA DURANTE LA SINTESIS DE PROTEINAS

68 CENTROSOMAS Y CENTRÍOLOS Centrosoma. Controla el movimiento de las fibras del endoesqueleto e interviene en la división celular.

69 CENTRIOLOS (CENTROSOMA) Dos estructuras cilíndricas, asociadas perpendicularmente y compuestas principalmente por proteínas. Sólo aparecen en células animales (no en células vegetales) Participan en el control de la división celular Una estructura similar al centriolo se encuentra en la base de cilios y flagelos celulares, a los que parece dirigir en su movimiento

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71 Un centríolo mostrando los nueve tripletes de microtúbulos. Imagen obtenida con un microscopio electrónico de transmisión.

72 ESTRUCTURAS DE MOVIMIENTO flagelos cilios y cambios en la viscosidad del citoplasma

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74 Imagen de microscopía electrónica de barrido de una muestra de epitelio cúbico monoestratificado de los bronquiolos, en la que se observan algunas células ciliadas y otras no ciliadas con microvellosidades.

75 El alga verde Chlamydomonas presenta dos flagelos.

76 Estructura del flagelo eucariota. 1-axonema, 2- membrana plasmática, 3-IFT (Transporte IntraFlagelar), 4-cuerpo basal, 5-sección del flagelo, 6-tripletes de microtúbulos del cuerpo basal. Sección transversal del flagelo mostrando el axonema. 1-doblete externo de microtúbulos, 2- doblete interno de microtúbulos, 3-dos brazos de dineína, uno interno y otro externo, 4-radio, 5-puente de nexina, 6-membrana plasmática.

77 La estructura "9+2" del axonema es visible en esta micrografía de una sección de dos flagelos eucariotas.

78 LA CÉLULA EUCARIÓTICA Una característica fundamental de las células eucarióticas es la existencia de un núcleo donde se localiza el material genético. Por este motivo, el núcleo puede considerarse el centro de control celular.

79 NUCLÉOLO

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87 cromosomas forma condensada del material genético cromátidas centrómero

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