Morfología, estructura y funciones celulares LA TEORÍA CELULAR.

Transcripción

1 Morfología, estructura y funciones celulares LA TEORÍA CELULAR. O 29, S 113 La célula como unidad funcional de los seres vivos. Teoría celular. O 32, Niveles de organización celular en procariotas y eucariotas. S 116 Estructura celular, introducción. S Estructura de la célula procariota. Estructura de la célula eucariota. O 35, B 127 Niveles de complejidad de los seres vivos, organización acelular, organización celular. B: La célula animal y vegetal TEORÍA CELULAR: descubrimiento de la célula y sus componentes TEORÍA CELULAR pág. 30 La teoría celular postula que la célula es la unidad vital en todos los organismos, desde los que están constituidos por una sola célula (unicelulares) hasta los organismos superiores (hongos, plantas y animales). -Actualmente, la teoría celular postula los siguientes principios: 1) Todos los organismos vivos están compuestos por una o más células 2) La célula es la unidad ESTRUCTURAL y FUNCIONAL de los seres vivos. Todos los seres vivos están compuestos por una o más células vivas. 3) Las células constituyen las unidades básicas de reproducción: sólo pueden existir a partir de células preexistentes.(decae la generación espontánea). "omnia cellula ex cellula" ("toda célula proviene de otra célula"), lo que equivale a decir que toda célula se origina por división de otra célula. Esto permite la transmisión de caracteres de una generación a la siguiente. 4) La célula es la unidad de vida independiente más elemental. Con las aportaciones de numerosos científicos del campo de la investigación genética (Sutton y Boveri) se fijó el siguiente postulado: La célula es la unidad genética autónoma de los seres vivos. Las células transmiten la información genética de una generación a la siguiente. La célula es la unidad más simple conocida que posee vida propia pues lleva a cabo las tres funciones vitales por sí misma, es decir, sin necesidad de otros seres vivos y fuera del cuerpo (cultivos Hela -autonomía vital-). Existen alrededor de cuatro millones de especies de seres vivos diferentes con un comportamiento, una morfología y una función distintas. Sin embargo, la práctica totalidad (excepción de virus) están constituidos, al menos, por una célula. La teoría celular está ligada a la invención de las lentes y a la construcción de los microscopios que permitieron tener una visión muy ampliada de estas estructuras, pudiendo observar características totalmente imperceptibles al ojo humano (Janssen) > primer microscopio (aumenta 30 veces el tamaño) (Hooke) > descubre en el corcho pequeñas celdillas a las que llamó células. Los primeros conocimientos sobre la célula datan de 1665, fecha en que Robert Hooke publicó los resultados de sus observaciones sobre tejidos vegetales realizadas con un microscopio de 50 aumentos construido por él mismo. Este investigador fue el primero que, al ver en esos tejidos unidades que se repetían a modo de celdillas de un panal,

2 llamó a esas unidades de repetición células (del latín cellulae=celdillas). Pero Hooke sólo pudo observar células muertas por lo que no pudo describir las estructuras de su interior 1674 (Leuwenhoek), contemporáneo de Hooke, Van Leeuwenhoek construyó un microscopio de 200 aumentos. Con él visualizó pequeños organismos vivos del agua de una charca, hematías, espermatozoides, protozoos e incluso describió una bacteria (Schleiden y Schwann) enuncian la primera teoría celular, al descubrir que todos los tejidos vegetales y animales están constituídos por células. (El botánico Mathias Jakob Schleiden ( ) y el naturalista especialista en histología animal Theodor Schwann ( )) 1858 (Virchow) completa el postulado anterior afirmando que todas las células se originan a partir de una preexistente. Forma y Tamaño: Variabilidad de formas La función que realice la célula determina la forma de la misma. Así encontramos diferentes tipos de células: células contráctiles que suelen ser alargadas. Las del tejido nervioso irregulares y con prolongaciones que permiten la transmisión del impulso nervioso. Las del intestino suelen tener pliegues en una de sus caras (microvellosidades) que amplían la superficie de contacto y de intercambio de sustancias. Y, finalmente, las epiteliales que suelen ser cúbicas o prismáticas. El tamaño también es extremadamente variable. Existen bacterias con 1 y 2 micras de longitud. Las células humanas presentan mucha variabilidad: Las hay diminutas, como las neuronas del cerebelo (con unos 2 μm de diámetro), los glóbulos rojos de 7 micras, células del hígado con 20 micras, espermatozoides de 53 micras y oocitos de 150 micras.

3 La más grande es enorme, como el huevo del avestruz En los vegetales los granos de polen pueden llegar a medir de 200 a 300 micras y algunos oocitos de aves pueden medir entre 1 (codorniz) y 7 centímetros (avestruz) de diámetro. Unidades de medida utilizadas para la célula: Micrómetro o micra: 1 µm = 1000 nm = 10-3 mm Nanómetro o milimicra 1 nm = 10-3 micras o 10-6 mm = 10-9 m Angstrom: 1 Å = 1/10 nm El tamaño general oscila entre 10 y 100 µm Procariotas de 1 a 10 µ La célula animal entre 10 a 20µm Las vegetales son las mayores, µm ORGANIZACION CELULAR Aunque existe una infinita variedad de organismos, las células que los componen responden únicamente a estos dos tipos de organización: eucariótica y procariótica. La diferencia fundamental entre ambos es que las células eucariotas se caracterizan, esencialmente, por el hecho de que su material genético está incluido en un núcleo separado del citoplasma por una membrana, a diferencia de las procariotas, en las que el material genético está en contacto directo con el citoplasma. Las células eucariotas tienen sus cromosomas localizados en el interior de un núcleo que está separado del resto de la célula, aparecieron en la Tierra hace unos millones de años. Los organismos compuestos de este tipo de células pueden ser unicelulares, como las levaduras y las amebas, o multicelulares como las plantas y los animales. Un humano adulto tiene aproximadamente 100 billones de células, todas originadas a partir de una única célula, el óvulo fertilizado por el espermatozoide.

4 Las células pueden estar unidas, formando tejidos (siempre son eucariotas). Un humano adulto tiene aproximadamente 100 billones de células, todas originadas a partir de una única célula, el óvulo fertilizado por el espermatozoide. Todas las células - Presentan una membrana plasmática - Su medio acuoso interno contiene ribosomas, y biomoléculas, enzimas etc para su metabolismo. - contiene la información genética en una macromolécula esencial, el ADN y tienen ARN para realizar su función. Vistas al microscopio electrónico aparecen en la célula animal los orgánulos siguientes: CÉLULA ANIMAL Estructuras exclusivas CÉLULA EUCARIOTA Estructuras comunes CÉLULA VEGETAL Estructuras exclusivas Glucocalix Mitocondria Pared celular M. plasmatica Retículo endoplasmático Centrosoma Citosol Cloroplasto Cilios y flagelos En lugar de vacuolas tiene vesículas. Ribosomas Aparato de Golgi Citoesqueleto Lisosomas Núcleo Grandes Vacuolas S 132 Citosol. S 132 Estructura y función B: 157 Citoesqueleto introducción. Cuadro de las características de los componentes del citoesqueleto. Estructuras en las que intervienen componentes del citoesqueleto 1 B Cilios y flagelos. B Centrosoma y centriolos. S estructura y funciones del R.E.L., R.E.R., B El aparato de Golgi, funciones. S 158*, B 170 Lisosomas, introducción*; estructura y funciones de los lisosomas. B 178 Vacuolas, funciones. S 159, B 171, 178* Peroxisomas; Glioxisomas*. B 155 Las características de los ribosomas de células procariotas y eucariotas. S , B Mitocondrias; estructura; Funciones y Origen de las mitocondrias. S , B Cloroplastos, estructura funciones y origen de los cloroplastos; Otros tipos de plastos. B Componentes del núcleo interfásico; envoltura nuclear, nucleoplasma, nucléolo, cromatina: eucromatina, heterocromatina. 1 Con el esquema propuesto es suficiente, no es necesario el punto 9.1. propiedades de los componentes del citoesqueleto.

5 Membrana plasmática Todas las células están limitadas por una membrana plasmática que las comunica con su entorno y también las aísla de él. (próximo tema) Formada por una bicapa fosfolipídica con los extremos hidrófilos orientados hacia el exterior y las cadenas hidrófobas enfrentadas y dirigidas hacia el interior. Además de fosfolípidos, existen otras moléculas lipídicas que forman parte de esta estructura, como los glucolípidos y el colesterol. Los fosfolípidos confieren fluidez a la membrana, mientras que el colesterol le proporciona estabilidad mecánica. Los glucolípidos son lípidos con pequeñas cadenas laterales de oligosacáridos; están relacionados con el reconocimiento del entorno y sólo aparecen en células animales. La membrana también posee moléculas proteicas inmersas en la bicapa lipídica (integrales) y otras situadas en la zona exterior o sobre todo en la interna de dicha bicapa (periféricas), implicadas en procesos de intercambio célula-entorno de moléculas e iones, de identificación de moléculas y de mantenimiento de la estructura. CITOPLASMA: citosol y citoesqueleto El citoplasma constituye la mayor parte de la masa de la célula. En él están inmersos los orgánulos, y forman su estructura una fracción acuosa (citosol), y una red de proteínas que constituyen el citoesqueleto El citosol o hialoplasma Es una solución acuosa coloidal compuesta por todo tipo de moléculas (agua, sales, lípidos, glúcidos, etc.). Se trata del medio en el que tienen lugar muchas de las reacciones metabólicas celulares y donde se lleva a cabo el transporte de sustancias. : %70-90 ura, % proteinak,aminoazidoak, gluzidoak, ATP,.entzimak,... Citoesqueleto Microtúbulos, centriolo, cilios y flagelos Orgánulos citoplasmáticos El citoplasma de la célula eucariota está subdividido en orgánulos, que son compartimientos que contienen maquinaria enzimática propia para desarrollar determinadas funciones. De este modo, la célula puede realizar, sin interferencias, muchas reacciones metabólicas diferentes al mismo tiempo, que de otra forma serían incompatibles. Sin embargo, es importante destacar que existe un flujo de moléculas de unos compartimientos a otros regulado por los receptores de membrana de los orgánulos. ORGÁNULOS MEMBRANOSOS Estructuras formadas por membranas que forman compartimentos limitados. Retículo endoplasmático Golgi Mitocondrias Cloroplastos Lisosomas Peroxisomas Los ribosomas no son orgánulos membranosos

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7 ORGÁNULOS MEMBRANOSOS 1. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO. 1.1 RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO. 2. APARATO DE GOLGI. 3. LISOSOMAS. 4. VACUOLAS. 3.1.ESTRUCTURA. 3.2.FUNCIÓN. 4.1.ESTRUCTURA. 4.2.FORMACIÓN Y TIPOS. 4.3.FUNCIÓN. 5. PEROXISOMAS. 5.1.GLIOXISOMAS. 6. MITOCONDRIAS. 6.1.GENERALIDADES. 6.2.ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN. 6.3.FUNCIÓN. 7. PLASTOS: CLOROPLASTOS 8.1.GENERALIDADES. 8.2.ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN. 8.3.FUNCIÓN.