Embed Size (px)
Citation preview
Estructura y Estructura y Función de la Función de la Función de la Función de la
célulacélula
A.A. Robert Hooke Robert Hooke —— 1665 1665 —— inventó la inventó la palabra célula, observando un trozo de palabra célula, observando un trozo de corcho.corcho.
La historia de la Teoría CelularLa historia de la Teoría Celular
corcho.corcho.
B. Robert Brown B. Robert Brown —— 18311831—— descubrió el descubrió el "nucleo""nucleo"
La historia de la Teoría CelularLa historia de la Teoría Celular
C. Theodor SchwannC. Theodor Schwann——18381838——observando observando células animales en cartílagocélulas animales en cartílago•• 1. Las células son las partes 1. Las células son las partes
elementales de plantas y animaleselementales de plantas y animales
D. Mattias SchleidenD. Mattias Schleiden——Las células son las Las células son las bases fundamentales de la vidabases fundamentales de la vida
E. VirchowE. Virchow——18581858——Toda célula proviene de Toda célula proviene de otra célulaotra célula
La historia de la Teoría CelularLa historia de la Teoría Celular
F. Teoría Celular:F. Teoría Celular:•• 1. Todos los seres vivos están 1. Todos los seres vivos están
formados por una o más células.formados por una o más células.formados por una o más células.formados por una o más células.
•• 2. La célula es la unidad básica 2. La célula es la unidad básica estructural y funcional de los seres estructural y funcional de los seres vivos.vivos.
•• 3. Toda célula proviene de otra célula 3. Toda célula proviene de otra célula preexistente.preexistente.
Microscopios
Células de Células de corcho de corcho de
HookeHooke
Microscopio Microscopio Microscopio Microscopio ópticoóptico
Microscopio Microscopio electrónicoelectrónico
Chapter 5 6Comparación de imágenes Comparación de imágenes microscópicasmicroscópicas
ParameciumParamecium
MicroscopioMicroscopioÓpticoÓptico
MicroscopioMicroscopioelectrónico de electrónico de ÓpticoÓptico electrónico de electrónico de
barridobarrido
Microscopio electrónicoMicroscopio electrónicode Transmisiónde Transmisión
MicroscopioMicroscopioelectrónico de electrónico de
barridobarrido
Chapter 5 7¿Qué determina el tamaño de la célula?¿Qué determina el tamaño de la célula?
1.1.--La relación superficie La relación superficie -- volumen volumen
2.2.--Distancia del centro de la célula a su Distancia del centro de la célula a su superficie.superficie.
Tamaños Relativos
100 m
10 m
1 m
10 cm
1 cm
Vis
ible
a s
imp
le v
ista
Células Células EucarióticasEucarióticas
MitocondriaMitocondria
1 mm
100 m
10 m
1 m
100 nm
10 nm
1 nm
0.1 nm
Mic
rosc
op
io e
lect
rón
ico
Mic
rosc
op
io d
e lu
z
Vis
ible
a s
imp
le v
ista
M. E
.
esp
ecia
les
VirusVirus
ProteínasProteínas
ÁtomosÁtomos
Chapter 5 9
Procariontes EucariontesProcariontes Eucariontes
--Antes del núcleoAntes del núcleo--No tienen núcleo, sino nucleoide.No tienen núcleo, sino nucleoide.--Presentan cromosomas circulares sin Presentan cromosomas circulares sin proteínas asociadas (ADN circular).proteínas asociadas (ADN circular).--Únicos cromosomas.Únicos cromosomas.--Carecen de un sistema deCarecen de un sistema deendomembranas.endomembranas.--Único organelo es el Ribosoma.Único organelo es el Ribosoma.--Menos de 5micras.Menos de 5micras.
--Núcleo verdaderoNúcleo verdadero--Con un núcleo encerrado en una Con un núcleo encerrado en una membrana llamada carioteca.membrana llamada carioteca.--Cromosomas lineales asociados a proteínas.Cromosomas lineales asociados a proteínas.--Muchos cromosomas.Muchos cromosomas.--Presentan un sistema de Presentan un sistema de endomembranas.endomembranas.--Presentan variados organelos celulares Presentan variados organelos celulares ( mitocondrias, cloroplastos, ribosomas, ( mitocondrias, cloroplastos, ribosomas, --Menos de 5micras.Menos de 5micras.
--Carecen de citoesqueleto.Carecen de citoesqueleto.--Presentan pared celular.Presentan pared celular.--Presentan cilios y flagelos.Presentan cilios y flagelos.--Presentan plásmido ( ADN Presentan plásmido ( ADN Extracromosomal )Extracromosomal )--Presentan fimbrias o pilli (intercambio de Presentan fimbrias o pilli (intercambio de material genético o unirse a superficies )material genético o unirse a superficies )--Presentan cápsula ( ayudan a pegarse al Presentan cápsula ( ayudan a pegarse al huésped )huésped )--Representados por: Bacterias.Representados por: Bacterias.--Estructura interna simple.Estructura interna simple.
( mitocondrias, cloroplastos, ribosomas, ( mitocondrias, cloroplastos, ribosomas, peroxisomas, lisosomas, aparato de Golgi, etc)peroxisomas, lisosomas, aparato de Golgi, etc)--Más de 10 micras.Más de 10 micras.--Presentan citoesqueleto.Presentan citoesqueleto.--Sólo presentan pared las vegetales.Sólo presentan pared las vegetales.--Presentan cilios y flagelos las animales y Presentan cilios y flagelos las animales y ausente en casi todas las vegetales.ausente en casi todas las vegetales.--Carecen de plásmido.Carecen de plásmido.--Carecen de fimbrias o pilli.Carecen de fimbrias o pilli.--Representados por: Células animales y Representados por: Células animales y vegetales.( neuronas, parénquima, etc )vegetales.( neuronas, parénquima, etc )--Estructura interna compleja.Estructura interna compleja.
Célula procariótica
Chapter 5 11
Célula Eucariótica AnimalCélula Eucariótica Animal
Chapter 5 12
Célula Eucariótica VegetalCélula Eucariótica Vegetal
Estructura Celular
A. Todas las células poseen una membrana A. Todas las células poseen una membrana plasmática, citoplasma y material plasmática, citoplasma y material genético genético •• 1. La membrana plasmática tiene una 1. La membrana plasmática tiene una
bicapa de fosfolípidos, embebidos en bicapa de fosfolípidos, embebidos en •• 1. La membrana plasmática tiene una 1. La membrana plasmática tiene una
bicapa de fosfolípidos, embebidos en bicapa de fosfolípidos, embebidos en glucoproteínasglucoproteínas–– a. Separa al citoplasma del medio a. Separa al citoplasma del medio
–– b. Regula el movimiento molecular b. Regula el movimiento molecular hacia y fuera de la célulahacia y fuera de la célula
–– c. Permite interacción con otras células c. Permite interacción con otras células y el medio. y el medio.
Chapter 5 14Modelo de MembranaMosaico Fluido
OligosacáridosOligosacáridos
Proteínas Proteínas Superficie
exterior
CitoplasmaCitoplasmaCitoplasmaCitoplasmaColesterolColesterol
Chapter 5 15Procesos de transporte de Procesos de transporte de membranamembrana
Transporte Pasivo
•• Sigue la gradiente de concentraciónSigue la gradiente de concentración
•• No requiere energíaNo requiere energía
Transporte facilitado
•• Sigue la gradiente de concentración Sigue la gradiente de concentración
•• Requiere transportadoresRequiere transportadores•• Requiere transportadoresRequiere transportadores
Transporte ActivoTransporte Activo
•• Va contra la gradiente de concentraciónVa contra la gradiente de concentración
•• Requiere de energía Requiere de energía
Otros tipos de TransportesOtros tipos de Transportes
•• Endocitosis ( Pinocitosis y Fagocitosis )Endocitosis ( Pinocitosis y Fagocitosis )
•• ExocitosisExocitosis
Chapter 5 16
Las moléculas vibran constantemente
Tanto en los gases como en los líquidos se mueven en direcciones aleatorias
Las mezclas tienden a ser uniformes
Difusión
Las mezclas tienden a ser uniformes
Se mueven de alta a baja concentración
En gradiente de concentración
No requiere energía.
Chapter 5 17
Difusión de un Colorante en AguaDispersiónDispersiónUniformeUniformeDispersiónDispersión
AltaGradiente
de Concentración
MenorGradiente de
Concentración
No hayGradiente de
Concentración
Tiempo 0Tiempo 0 Tiempo 1Tiempo 1 Tiempo 2Tiempo 2
Chapter 5 18Difusión simple
(fluido extracelular )
Algunas moléculasAlgunas moléculasdifunden librementedifunden libremente
(citoplasma)
Chapter 5 19
Difusión FacilitadaDifusión Facilitada
(Exterior(Exteriorcelular)celular)(Exterior(Exteriorcelular)celular)
Canal deCanal dedifusióndifusiónCanal deCanal dedifusióndifusión
Molécula enMolécula enTránsitoTránsito
Molécula enMolécula enTránsitoTránsito
Proteína portadoracon sitio de uniónpara la molécula
La molécula entra en el sitio de unión
La proteína portadora cambia de forma, transportando lamolécula al otro lado de la
membrana
La proteína portadora recupera su forma original
(Interior celular)(Interior celular)(Interior celular)(Interior celular)
Gra
dien
te d
e d
ifu
sió
n
Chapter 5 20
Osmósis
FACTORES OSMÓTICOS:Comparando la célula con su medio: Si el medio es :
Hipotónico: “Hipo-” significa medio de “< concentración” que la célula La célula gana agua La célula gana agua
Hipertónico: “Hiper-” significa medio de “> concentración” que la célula La célula pierde agua
Isotónico: “Iso-” significa medio de “= concentración” que la célula No hay cambio en el volumen celular
Chapter 5 21
Efectos de la OsmosisCélulas crenadas
Células hinchadas
Células normales
citólisiscitólisis
Solución Isotónica Solución Isotónica
Tanta agua entra como sale de las células
Movimiento neto deagua hacia fuera Movimiento neto de
agua hacia adentro
hinchadas
Solución HipertónicaSolución Hipertónica Solución HipotónicaSolución Hipotónica
Chapter 5 22
Pasos del Transporte ActivoPasos del Transporte Activo
Exterior CélulaExterior Célula
MoléculaTransportada
MoléculaTransportada
1 2 3 4
Interior CélulaInterior Célula
EnergíaProporcionada
EnergíaProporcionada
Resto EnergíaProporcionadaResto EnergíaProporcionada
Chapter 5 23
EndocitosisEndocitosis
Pinocitosis EndocitosisMediada por receptores
Vesícula que contiene fluido extracelular
(fluido extracelular)
nutrientes
receptores fluído extracelular)
Fagocitosis
partícula alimenticia
pseudópodo partícula encerrada enuna vacuola alimenticia
Citoplasmavesícula
recubierta
Chapter 5 24
ExocitosisExocitosis
Estructura CelularEstructura Celular
•• 2. Material Genético2. Material Genético—— ADN, se encuentra ADN, se encuentra en el núcleo (célula eucariótica)en el núcleo (célula eucariótica)
•• 3. Citoplasma3. Citoplasma——agua, sales, monómeros y agua, sales, monómeros y polímeros orgánicospolímeros orgánicospolímeros orgánicospolímeros orgánicos–– a. Contiene organelosa. Contiene organelos
B. Pared celular en células de plantas, células B. Pared celular en células de plantas, células procarióticas y hongosprocarióticas y hongos•• 1. Compuestas por polisacáridos1. Compuestas por polisacáridos
•• 2. Función: soporte, protección 2. Función: soporte, protección
Función Celular
A. Fabricación de ProteínasA. Fabricación de ProteínasA. Fabricación de ProteínasA. Fabricación de Proteínas
B. MetabolismoB. Metabolismo
•• Núcleo, es el centro de control Núcleo, es el centro de control de la célulade la célula–– a. Rodeado por membrana a. Rodeado por membrana
(envoltura nuclear)(envoltura nuclear)
Núcleo
(envoltura nuclear)(envoltura nuclear)
–– b. Contiene nucleolos; sintetiza b. Contiene nucleolos; sintetiza ARN ribosomal ARN ribosomal
–– c. ADN en cromosomas (ADN y c. ADN en cromosomas (ADN y proteínas)proteínas)
El NúcleoEl Núcleo
NucleoloNucleolo
PorosPoros
CromatinaCromatina(Cromosomas)(Cromosomas) EnvolturaEnvoltura
NuclearNuclear
Núcleo: Microfotografía electrónica de célula de levadura
Membrana Plasmática
PorosPorosNuclearesNucleares
NúcleoNúcleo
NuclearesNucleares
Cromosomas
NucleolosNucleolos
NúcleoNúcleoCromosomasCromosomas
Pared celular
Retículo Endoplasmático y RibosomasRetículo Endoplasmático y Ribosomas
El Retículo endoplasmático, consiste de El Retículo endoplasmático, consiste de membranas plegadas adosadas al núcleomembranas plegadas adosadas al núcleo–– a. Rugoso (RER) es el lugar de síntesis y a. Rugoso (RER) es el lugar de síntesis y
secreción de proteínassecreción de proteínas
–– b. Liso (REL), síntesis de lípidosb. Liso (REL), síntesis de lípidos
Los Ribosomas unen aminoácidos Los Ribosomas unen aminoácidos monoméricos para formar cadenas monoméricos para formar cadenas polipeptídicaspolipeptídicas–– a. Asociado con el REa. Asociado con el RE
–– b. Formado por ARN y proteínasb. Formado por ARN y proteínas
RibosomasRibosomas
Retículo Endoplasmático
RibosomasRibosomas
Vesículas
Retículo Endoplasmático rugoso vs. RE Liso
RibosomasRibosomas
Retículo Endoplasmático Liso
Retículo Endoplasmático Liso
Retículo Endoplasmático Rugoso
Retículo Endoplasmático Rugoso
Ribosomas
•• Aparato de Golgi (dictiosomas) son Aparato de Golgi (dictiosomas) son sacos membranosos asociados con el sacos membranosos asociados con el RERE–– a. Procesamiento y transporte de a. Procesamiento y transporte de
proteínas y lípidosproteínas y lípidos
El aparato de Golgi y los Lisosomas
proteínas y lípidosproteínas y lípidos
–– b. Síntesis y transporte de b. Síntesis y transporte de polisacáridospolisacáridos
•• Los Lisosomas, derivados del Golgi Los Lisosomas, derivados del Golgi son vesículas que contienen enzimas son vesículas que contienen enzimas digestivas digestivas
El aparato de Golgi
Vesículas delVesículas delRERE
Vesículas que se separan del aparato
de Golgi
El Flujo de la Membrana
LisosomaLisosoma
Se separan del Se separan del GolgiGolgi
AparatoAparatoAparatoAparato
de Golgide GolgiRetículoRetículoEndoplasmáticoEndoplasmático
Hacia elHacia elGolgiGolgi
VacuolasVacuolasVacuolasVacuolas
a. a. En plantas, grandes, espacios llenos de agua (savia En plantas, grandes, espacios llenos de agua (savia celular )celular )
b. Pueden ocupar sobre el 90% del volumen celularb. Pueden ocupar sobre el 90% del volumen celular
c. Rodeadas por tonoplastos (una membrana c. Rodeadas por tonoplastos (una membrana simple)simple)
a. a. En plantas, grandes, espacios llenos de agua (savia En plantas, grandes, espacios llenos de agua (savia celular )celular )
b. Pueden ocupar sobre el 90% del volumen celularb. Pueden ocupar sobre el 90% del volumen celular
c. Rodeadas por tonoplastos (una membrana c. Rodeadas por tonoplastos (una membrana simple)simple)simple)simple)
d. Funciones:d. Funciones:1)1)Almacenamiento de rojo/azul antocianinas, Almacenamiento de rojo/azul antocianinas, ácidos, sales, desechos.ácidos, sales, desechos.
2) Mantienen presión celular (presión de 2) Mantienen presión celular (presión de turgencia)turgencia)——la planta se marchita cuando sus la planta se marchita cuando sus células pierden presión de turgencia.células pierden presión de turgencia.
simple)simple)
d. Funciones:d. Funciones:1)1)Almacenamiento de rojo/azul antocianinas, Almacenamiento de rojo/azul antocianinas, ácidos, sales, desechos.ácidos, sales, desechos.
2) Mantienen presión celular (presión de 2) Mantienen presión celular (presión de turgencia)turgencia)——la planta se marchita cuando sus la planta se marchita cuando sus células pierden presión de turgencia.células pierden presión de turgencia.
Vacuolas Contráctiles
Paramecium sp.Depósito lleno
con agua
1111
2222
Depósito expulsando agua
Vacuola CentralC
ito
plas
ma
Cit
opl
asm
a
Célula vegetal normal Escasa de agua
Normal
Vacuolacentral Pared celular
Cit
opl
asm
aC
ito
plas
ma
Espacio entre la pared y la mambrana celular
Privada de soporte de agua
Mitrocondrias
Utilizan energía almacenada en las moléculas de alimento para producir ATP.
Proporcionan la energía necesaria para el funcionamiento celular (respiración)
Utilizan energía almacenada en las moléculas de alimento para producir ATP.
Proporcionan la energía necesaria para el funcionamiento celular (respiración)
Bolsas redondas, ovaladas o cilíndricas, formadas Bolsas redondas, ovaladas o cilíndricas, formadas por un par de membranas.por un par de membranas.
Membrana exterior lisa Membrana exterior lisa –– membrana interior forma membrana interior forma pliegues (crestas) pliegues (crestas)
Compartimento intermembranasCompartimento intermembranas
MatrizMatriz
Bolsas redondas, ovaladas o cilíndricas, formadas Bolsas redondas, ovaladas o cilíndricas, formadas por un par de membranas.por un par de membranas.
Membrana exterior lisa Membrana exterior lisa –– membrana interior forma membrana interior forma pliegues (crestas) pliegues (crestas)
Compartimento intermembranasCompartimento intermembranas
MatrizMatriz
Mitocondrias
Membrana Exterior
CrestasMatriz
Membrana Interior
Asociados a la fotosíntesisAsociados a la fotosíntesis
Rodeados por una doble membranaRodeados por una doble membrana
Plástidos
Rodeados por una doble membranaRodeados por una doble membrana
Desempeñan diversas funcionesDesempeñan diversas funciones
Almacenan pigmentosAlmacenan pigmentos
Guardan productos fotosintéticosGuardan productos fotosintéticos
Plástidos
DobleDobleMembranaMembrana
Gránulos de almidón
Son plástidos altamente especializadosSon plástidos altamente especializados
Realizan la fotosíntesisRealizan la fotosíntesis
Verdes Verdes –– contienen el pigmento clorofilacontienen el pigmento clorofila
Estroma / grana (tilacoides)Estroma / grana (tilacoides)
Cloroplastos
Estroma / grana (tilacoides)Estroma / grana (tilacoides)
Tienen su propio ADN y ribosomasTienen su propio ADN y ribosomas
Se autorreplicanSe autorreplican
Más de 100 por célulaMás de 100 por célula
Mitocondrias y plástidos, dieron base a la Mitocondrias y plástidos, dieron base a la hipótesis endosimbiótica hipótesis endosimbiótica
CloroplastosCloroplastosMembrana
ExteriorUna Grana
Tilacoides Membrana Interior
Estroma
Citoesqueleto Citoesqueleto -- los organelos están unidos a los organelos están unidos a una red de fibras protéicas (microfilamentos, una red de fibras protéicas (microfilamentos, filamentos intermedios, microtúbulos)filamentos intermedios, microtúbulos)
1. Forma celular1. Forma celular
Citoesqueleto
1. Forma celular1. Forma celular
2. Movimiento celular2. Movimiento celular
3. Movimiento de organelos 3. Movimiento de organelos
4. División celular4. División celular
Citoesqueleto
Microfilamentos
Filamentos
Subunidades de actina
Membrana Plasmática
Microtúbulos
Filamentos intermedios
Subunidadesde Tubulina
Retículo Endoplasmático
Mitocondria
Cilios y Flagelos Cilios y Flagelos
Son delgadas extensiones de la membrana Son delgadas extensiones de la membrana plasmáticaplasmática
Cada cilio y flagelo contiene un anillo de Cada cilio y flagelo contiene un anillo de Cada cilio y flagelo contiene un anillo de Cada cilio y flagelo contiene un anillo de nueve pares fusionados de microtúbulos, nueve pares fusionados de microtúbulos, con un par no fusionado en el centrocon un par no fusionado en el centro
Ayudan el movimiento de organismos Ayudan el movimiento de organismos simples simples
Cilios y Flagelos
par fusionado de microtúbulos
Membrana celular
microtúbulos
Cuerpo basal
Paramecium
Partes del Flagelo
Par fusionado
Membrana celular
Brazos proteicos
Par Central no fusionado
Tripletes de Microtúbulos
Cuerpo BasalCuerpo Basal
Corte del Corte del Cuerpo Cuerpo BasalBasal
Movimiento del Flagelo
Movimiento ondulatorio y propulsión continua
Dirección de locomoción Propulsión del agua
Microfotografía Microfotografía con microscopio con microscopio electrónico de electrónico de barrido de un barrido de un espermatozoide y espermatozoide y un óvulo humanoun óvulo humano
Movimiento del cilio
Brazada de potencia Brazada de retornoPropulsión del fluido
Microfotografía Microfotografía con microscopio con microscopio
electrónico de electrónico de barrido de un ciliobarrido de un cilio
FINFINFINFINFINFINFINFIN
