LA ORGANIZACIÓN CELULAR DE LOS SERES VIVOS

Transcripción

1 1. LA TEORÍA CELULAR El estudio y conocimiento de las células está ligado al descubrimiento y perfeccionamiento de instrumentos ópticos. Con el perfeccionamiento de los microscopios y las técnicas de tinción de células para poder observarlas, se progresó en el conocimiento de estas. Actualmente, la teoría celular se resume en los siguientes puntos: La célula es la unidad estructural de los seres vivos. (Forma todos los seres vivos) La célula es la unidad fisiológica de los seres vivos. (Realiza las tres funciones vitales) Todas las células provienen, por división, de otras anteriores. Partes de la célula Todas las células tienen una organización común que consta de: Membrana plasmática: delimita a la célula y la aísla del medio externo. Regula el paso de sustancias. Citoplasma: es el espacio interno compuesto por el citosol (acuoso) que posee los ribosomas (orgánulos). Material genético: material hereditario (ADN) 2. TIPOS DE CELULAS Y SU RELACIÓN EVOLUTIVA Procariotas El material genético está esparcido en el citoplasma. Su tamaño es de 1 a 10 µm y presentan una menor complejidad organizativa. Las bacterias son procariotas. Eucariotas El material genético se encuentra en el núcleo. Su tamaño oscila entre 10 y 100 µm. Las células de animales, vegetales, hongos y protoctistas son eucariotas.

2 La aparición de la célula eucariota Su aparición se justifica en la teoría endosimbiótica, propuesta por Lynn Margulis. 3. LA CÉLULA EUCARIOTA El citoplasma de las células eucariotas contiene citoesqueleto y orgánulos. Célula vegetal Grandes vacuolas Posee cloroplastos y pared celular Célula animal Pequeñas vacuolas Posee centrosoma (centriolos)

3 Orgánulos: Retículo endoplasmático Conjunto de tubos y sacos aplanados Realiza la síntesis y transporte de proteínas (RER) y de lípidos (REL) Ribosomas Orgánulo no membranoso Ellos realizan las síntesis de proteínas (ADN ARN Proteínas) Aparato Golgi Conjunto de sacos aplanados Interviene en la modificación de sustancias (del RE) y en la secreción de sustancias al exterior. Lisosomas Mitocondrias Cilios y flagelos Vesículas que contienen numerosas encimas Orgánulo de doble membrana, con pliegues (crestas) Extensiones de la membrana abundantes y cortas o escasas y cortos. Participan en la degradación de sustancias Realizan la respiración celular Permite el movimiento de la célula Vacuolas Sáculos con una membrana Almacenan agua y desechos Cloroplastos Orgánulos ovalados de doble Realizan la fotosíntesis membrana Pared celular Cubierta gruesa y rígida que Da forma y rigidez rodea la membrana Centrosoma Dos estructuras cilíndricas y huecas perpendiculares (centriolos) Forma los filamentos del citoesqueleto Citoesqueleto Red de fibras y filamentos proteicos que constituyen un armazón Da forma a la célula y permite su movilidad interna 4. EL NÚCLEO CELULAR El núcleo es el componente más grande de la célula eucariota. Contiene el ADN (información genética) y su función es controlar y regular las funciones de la célula. Las células suelen tener un solo núcleo, pero las existen polinucleadas (musculares), y carecientes de núcleo (eritrocitos). Estructura del núcleo Nucleoplasma: medio interno acuoso Nucléolo: corpúsculo esférico no membranoso. Su principal función en la formación de ribosomas. Envoltura nuclear: formada por dos membranas y continúa con las membranas del retículo endoplasmático rugoso. Están perforadas por poros nucleares que permiten el intercambio de sustancias entre el núcleo y el citoplasma. Cromatina: material formado ADN (en filamentos) y proteínas (histonas). Cuando la cromatina se condensa se convierte en cromosomas. Cada cromosoma tiene una molécula de ADN.

4 5. EL CICLO CELULAR [Hay células que no se dividen nunca (las musculares o las neuronas)] En las células eucariotas, el ciclo celular se divide en: Interfase Comprende desde el final de la división celular hasta el inicio de la siguiente. o G1 crecimiento de la célula o S replicación del ADN (cada cromosoma posee dos filamentos idénticos) o G2 Diferenciación celular (la célula se especializa) y preparación para la división. Células como las neuronas y los músculos del corazón permanecen en la interfase toda su vida. División celular (fase M) Etapa final, donde la célula madre se dividirá mediante la mitosis, en dos células hijas. Cada cromosoma doble se divide en dos, y al final las células hijas reciben el mismo número de cromosomas (la misma cantidad de ADN) que la célula madre. G2 M S G1 6. LOS CROMOSOMAS La cromatina es la molécula de ADN que produce los cromosomas. Las cromátidas hermanas tienen dos moléculas de ADN idénticas.

5 Tipos de cromosomas según donde se sitúa el centrómero Número de cromosomas Todos los individuos de una especie y todas las células de un individuo (excepto los gametos), tienen el mismo número de cromosomas. Los humanos poseen 46 cromosomas en cada célula, a excepción de los gametos que tienen 23 cromosomas. Diploides (2n): son células somáticas y poseen cromosomas homólogos. Haploides (n): son gametos, no tienen cromosomas homólogos El cariotipo Es el conjunto de cromosomas de un individuo. En el cariotipo hay dos tipos de cromosomas: Cromosomas somáticos o autosomas : no determinan el sexo del individuo Cromosomas sexuales o heterocromosomas: determinan el sexo (X o Y) Poseemos 46 cromosomas en todas las células, excepto en los gametos que poseemos 44 autosomas y 2 heterocromosomas. Cada especie tiene un cariotipo, por lo tanto se pueden detectar anomalías antes del nacimiento de los bebes.

6 7. DIVISIÓN CELULAR División celular = mitosis (división del núcleo) + citocinesis (división del citoplasma) Mitosis Durante la mitosis se reparte de forma equitativa el material genético entre las dos células hijas. Es un proceso de reproducción asexual, que en los seres unicelulares aumenta el número de individuos, pero en los seres pluricelulares aumenta el tamaño del individuo o sustituye a células muertas. Profase: los cromosomas de condensan, el nucléolo se desintegra, y se empieza a formar el huso cromático. Metafase: los cromosomas se sitúan en el plano ecuatorial de la célula, y el huso cromático se une al cromosoma por el cinetocoro. Anafase: los cromosomas se rompen por el centrómero y la mitad de cada cromátida hermana se dirige al polo correspondiente arrastrada por el huso cromático Telofase: los cromosomas se vuelven cromatina, se forma una envoltura nuclear y el nucléolo. Citocinesis Es la división del citoplasma, que se reparte entre las dos células hijas. Células animales: el citoplasma se divide por estrangulamiento por el ecuador de la célula. Células vegetales: por formación de un tabique de separación (fragmoplasto).

7 8. LA MEIOSIS La meiosis consiste en dos divisiones celulares consecutivas. El resultado son 4 células haploides (n), genéticamente distintas entre sí, que contienen la mitad del número de cromosomas que la célula madre (diploide, 2n). Profase I: los cromosomas de condensan y cada uno se aparea con su homólogo (entrecruzamiento), el nucléolo se desintegra, y se empieza a formar el huso cromático. Metafase I: cada cromosoma unido a su homólogo se sitúa en el plano ecuatorial de la célula. Anafase I: se separan los cromosomas homólogos hacia los polos Telofase I: reaparece la envoltura nuclear Citocinesis I: se originan dos células hijas Profase II: se condensan los cromosomas y desaparece la envoltura nuclear Metafase II: los cromosomas se colocan en el plano ecuatorial Anafase II: se separan las cromátidas y cada una se dirige a un polo Telofase II: los cromosomas, cada uno con una cromátida, se condensan; se forman las envolturas nucleares y los nucléolos. Citocinesis II: se forman cuatro células hijas haploides. La importancia biológica de la meiosis La meiosis tiene lugar en las células sexuales. Las células haploides constituyen gametos, que al fusionarse tras la fecundación, originan individuos diploides. Es imprescindible en los organismos de reproducción sexual para mantener constante el número de cromosomas de la especie. De no ser así, se duplicaría el número de cromosomas de una generación a otra. El entrecruzamiento crea una recombinación genética, que incrementa la variedad de individuos de una población.

8 También se producen nuevas combinaciones debido a que los cromosomas materno y paterno se combinan de forma aleatoria. Cómo se forman los gametos Los gametos se forman en las gónadas (ovarios y testículos). Este proceso de formación de gametos se denomina gametogénesis, existen dos tipos: Espermatogénesis: se produce en los testículos cada célula madre origina cuatro gametos masculinos, dos X y dos Y. Ovogénesis: se realiza en los ovarios. Cada célula madre origina cuatro células: un óvulo y tres corpúsculos polares (X)