Introducción a la célula
BQ. PAMELA LUTTGES
Descubrimiento de las células: microscopio de Robert Hooke con lámpara y
condensador observa células de un árbol de corcho
Hooke, 1665
La invención del microscopio óptico condujo al
descubrimiento de las células
Teoría celular
• Todas las células proceden de células preexistentes.
• Todas las funciones vitales de los organismos ocurren
dentro de las células.
• Las células contienen la información hereditaria
necesaria para la regulación de las funciones celulares y
para la transmisión de la información a las próximas
generaciones de células.
• Todo los seres vivos están formados por una o más
células.
La nuevas células se forman por división de células
preexistentes
(división de una célula vegetal en un periodo de 2,5 horas)
1880 Ed. Strasburger: célula vegetal en mitosis
Todas las células provienen de un ancestro común
Célula ancestral
La Teoría Endosimbionte
Función de las mitocondrias:
• Oxidación de moléculas para generar energía química (ATP) en un
proceso llamado la Respiración Celular
La Teoría Endosimbionte
Función de los cloroplastos:
•Se encuentran en células eucariontes vegetales
• Capturan la energía de la luz solar, la transforman
en energía química que la utilizan para fijar átomos
de carbono inorgánico y formar carbohidratos
Teoría Endosimbionte
• Todas las células están rodeadas de una membrana celular que las separa y comunica con el exterior. Algunas células como las bacterias y las células vegetales poseen una pared celular que rodea a la membrana plasmática.
• Contienen un medio hidrosalino, el citoplasma, que forma la mayor parte del volumen celular y en el que están inmersos los organeloscelulares
• ADN, contiene las instrucciones para el funcionamiento celular.
• ARN, que expresa la información contenida en el ADN.
• Enzimas, Proteínas y una gran variedad de Biomoléculas que ponen en funcionamiento la maquinaria celular.
• Características estructurales comunes:
Clasificación según la complejidad estructural:
células Procariontes células Eucariontes
Las células procariontes tienen una organización interna más simple que
las eucariontes
Característica Procarionte Eucarionte
Tamaño 1-10 μm 10-100 μm
Núcleo No Sí
DNA Sin histonas Con histonas
Cromosoma Único Múltiples
Pared celular Sí Sí/No
Mitocondrias No Sí
Cloroplastos No Sí/No
Organización Unicelular Multicelular
División celular Fisión binaria Mitosis / Meiosis
Clasificación según la complejidad estructural
Las Arqueas tienen características mixtas, tanto de los
procariontes como los eucariontes.
Animal Vegetal
La Célula Eucarionte
Célula animal Célula Vegetal
No tiene pared celularTiene una pared celular al exterior
de la membrana plasmática
No posee cloroplastosFrecuentemente tiene cloroplastos
que tienen clorofila
Solo posee vacuolas pequeñas Posee una vacuola grande y central
Nunca tiene granos de almidón, a
veces tiene de glucógeno
Frecuentemente tiene granos de
almidón
Generalmente tiene forma irregular Generalmente tiene forma regular
Compartimentalización
Conceptos Claves
Las membranas internas crean compartimentos intracelulares con diferentes funciones
Polaridad (rol del citoesqueleto)
Conceptos Claves
Célula exocrina pancreáticaHepatocito
• Clasificación de los organismos según Forma y
Función
• Células contráctiles que suelen ser alargadas
• Células con finas prolongaciones
• Células con microvellosidades
• Células cúbicas, prismáticas o aplanadas que
recubren superficies
Forma y función
Células germinales
• Células que no tienen una forma fija
Tamaño celular
7um
200 – 300 um
7 cm
• Tamaño
¿¿Cómo estudiamos la célula??
Poder de resolución
ojo
Lente
ocular
Lente
objetivo
Muestra
Condensador
Fuente
de Luz
Microscopía Óptica
• Muestra fresca
• Muestra fijada :
Fijación
Inclusión
corte
Montaje
Tinción
Preparación de muestra MO :
Técnica Citológica
Tipos de Microscopíos Opticos
• Microscopía óptica normal (de campo brillante coloreado): El material a observar se tiñe con colorantes específicos que aumentan el contraste.
• Microscopía de campo claro : el material se observa sin tinción. La luz pasa directamente y se aprecian detalles que estén naturalmente coloreados.
• Microscopía en campo oscuro utiliza una luz muy intensa en forma de un cono hueco concentrado sobre el espécimen. El campo de visión del objetivo se encuentra en la zona hueca del cono de luz y sólo recoge la luz que se refleja en el objeto.
• Microscopía en contraste de fase: se usa
principalmente para aumentar el contraste entre
las partes claras y oscuras de las células sin
teñir. Es ideal para especimenes delgados, o
células aisladas.
• Nomarski : Utiliza dos rayos de luz polarizada y
las imágenes combinadas aparecen como si la
célula estuviera proyectando sombras hacia un
lado.
Amoeba proteus
Campo claro Campo oscuro Contraste de fases Nomarski
• Microscopía de fluorescencia:Preparación de muestra para fluorescencia
Célula en mitosis tratada con tres fluorocromos:
Verde Microtúbulos
Azul DNA
Rojo Centrómero
Tinción :
• Fluorocromo natural.
• Fluorocromo específico
Microscopía Electrónica:
• El microscopio electrónico utiliza un haz de electrones
para iluminar la muestra y puede aumentar un objeto
hasta un millón de veces.
• Utiliza como condensador del haz de electrones una
bobina magnética o magneto.
• Muestra tratada con metal pesado.
• No se puede observar una muestra fresca ni un evento
celular “in vivo”.
Staphylococcus aureus
M. óptico M. electrónico
Microscopia Electrónica
Bobina magnética
a) Microscopía Electrónica de Transmisión (MET)
El haz de electrones pasa a través de finas secciones de la muestra que ha sido
cortada y permite observar detalles de la estructura interna de la célula
b) Microscopia Electrónica de Barrido (MEB)
Su funcionamiento se basa en recorrer la muestra con un haz muy concentrado
de electrones.
Estereocilios de una célula
ciliada del oído interno
0,2 a 1 μm 0,1 nm 10 nm
Dispersión del haz de e-
M. Óptica
• Menor resolución
• Muestras tratadas o
frescas
• Utilización de anticuerpos
• Eventos celulares “in vivo”
• Haz de luz
• Condensador es un lente
M. Electrónica
• Mayor resolución
• Sólo muestras tratadas
(metal pesado)
• Utilización de anticuerpos
• No permite observar un
evento celular “in vivo”
• Haz de electrones
• Condensador es un
magneto
• Técnicas de Biología Celular
Fraccionamiento subcelular
1. Rotura de células o tejidos
2. Aislación de organelos usando centrifugación
Método Físico
Ultrasonido
Método Químico
Detergentes
Método Mecánico
Vástagos de Vidrio o teflón
Centrifugación
Centrifugación diferencial
• Los distintos componentes celulares se separan por tamaño
Cultivo celular
Las células se pueden cultivar en el laboratorio (in vitro)
Cromatografías en columna
Moléculas fraccionadas, eluídas
y recogidas en distintos tubos
• Cromatografía de intercambio iónico
• Separa biomoléculas con distintas cargas
Buffer Buffer Buffer
Cromatografía de filtración en gel
• Separa biomoléculas de distinto tamaño
• Cromatografía de afinidad
• Separa biomoléculas con distintas características químicas