EL DESCUBRIMIENTO DE LA CLULA 1 ROBERT HOOKE

EL DESCUBRIMIENTO DE LA CÉLULA 1) ROBERT HOOKE (células) 2) ANTONIE VAN LEEUWENHOEK (animáculos) Con el perfeccionamiento del microscopio se descubrieron estructuras intracelulares cada vez más pequeñas 3) ROBERT BROWN (Núcleo) 4) JAN PURKINJE (Protoplasma) 5) MATTHIAS SCHLEIDEN Y THEODOR SCHAWNN (Tejidos vegetales y animales formados por células) 6) RUDOLF VIRCHOW (División Celular) Aparece una nueva disciplina: LA CITOLOGÍA

LA TEORÍA CELULAR 1. La célula es la unidad estructural de los seres vivos. Todos los seres vivos están formados por células. Hay seres unicelulares y seres pluricelulares 2. La célula es la unidad funcional de los seres vivos. Realiza todos los procesos metabólicos que le permiten vivir. Es la unidad más pequeña con vida propia. 3. Toda célula procede de otra célula anterior, por el proceso de división celular. Unidad reproductiva 4. La célula es la unidad genética de todos los seres vivos. Contiene el material hereditario del individuo y sus características pasan de la célula madre a las células hijas. EL MICROSCOIPO ELECTRÓNICO

LOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN

TIPOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR Según su estructura se diferencian dos tipos de célula: Las células procariotas y las células eucariotas. Sus diferencias fundamentales son: CÉLULAS PROCARIOTAS CÉLULAS EUCARIOTAS - Son muy pequeñas (<1µm de diámetro) - Los únicos organismos que presentan c. procariotas son las bacterias - Son células sin núcleo, por los que el material genético (ADN) se encuentra libre en el citoplasma (zona llamada nucleoide) - Su estructura es muy simple, a penas presenta orgánulos celulares - Son mucho más grandes (unos 15 µm la c. animal y unos 40 µm la c. vegetal) - Son las que forman a todos los demás seres vivos: animales, vegetales, hongos y protozoos. - Son células con núcleo, un orgánulo grande delimitado por membrana en cuyo interior se encuentre protegido el material genético (ADN) - Su estructura es muy compleja, ya que tiene en su citoplasma numerosos orgánulos celulares especializados en funciones específicas C. eucariota animal C. Procariota bacteriana C. Eucariota vegetal

ESTRUCTURA DE LA CÉLULA PROCARIOTA

ESTRUCTURA DE LA CÉLULA EUCARIOTA ANIMAL

ESTRUCTURA DE LAS CÉLULAS HUMANAS 1) MEMBRANA PLASMÁTICA Envuelve la célula, la protege y regula la entrada de nutrientes y la salida de productos de desecho. Formada por una doble capa de lípidos entre los que se sitúan proteínas 2) CITOPLASMA Solución acuosa del interior de la membrana. Contiene sustancias disueltas y fibras de proteínas que forman el citoesqueleto. También contiene numerosos orgánulos con funciones específicas Citoesqueleto 3) EL NÚCLEO. Consta de: - Envoltura: Doble membrana atravesada poros nucleares - Nucleoplasma (solución acuosa del interior) - Cromatina: Es el material genético, formado por fibras de ADN asociadas a proteínas. Cuando la célula se va a dividir, estas fibras se arrollan en espiral y se compactan para formar los cromosomas. Una vez finalizada la división los cromosomas se deshacen. - Nucleolo (síntesis de ribosomas)

ORGÁNULOS CITOPLASMÁTICOS DE LA CÉLULA ANIMAL 1) MITOCONDRIAS Orgánulos de doble membrana: la externa lisa y la interna plegada en crestas. Realizan la respiración celular, por la cual la célula obtienen energía de los nutrientes para sus funciones vitales: Nutrientes + O 2 = Energía + H 2 O + CO 2 2) RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Sistema de cavidades limitadas por membranas situado junto al núcleo. Existen de dos tipos: R. E. RUGOSO: Tiene ribosomas ados a sus membranas (cavidades planas). Almacena y transporta proteínas (sintetizadas en sus ribosomas) R. E. LISO: Sin ribosomas (cavidades cilíndricas). Sintetiza, almacena y transporta lípidos 3) RIBOSOMAS Son los responsables de la síntesis de proteínas Son muy pequeños. No son membranosos (formados por ARN y proteínas) y pueden estar libres en el citoplasma o asociados a las membranas del RER

4) APARATO DE GOLGI Conjunto de sacos membranosos aplanados y apilados (cisternas), de los cuales se forman pequeñas vesículas membranosas esféricas. En ellos se acumulan sustancias provenientes del RE y se procesan para su secreción al exterior celular 5) VACUOLAS Pequeñas vesículas rodeadas de membrana donde se almacenan sustancias de reserva o de desecho. En células animales son escasas y pequeñas 6) LISOSOMAS Vesículas similares a las vacuolas, pero en su interior hay sustancias que digieren los nutrientes para obtener sustancias más simples. Su función es la digestión de sustancias complejas

7) CENTROSOMA Se sitúa cerca del núcleo. Está formado por dos cilindros (centríolos) perpendiculares entre sí, del que parten las fibras del citoesqueleto (aster) Interviene en la división celular, en el reparto de cromosomas entre las células hijas (formación del huso mitótico). Además los centriolos participan en la formación de apéndices móviles de la célula animal, como cilios y flagelos CILIOS: Apéndices móviles cortos y abundantes. Ej. Desplazamiento se paramecios, desplazamiento de la mucosidad por la tráquea Cilios de la tráquea Paramecios FLAGELOS: Apéndices móviles largos y escasos que dan capacidad de desplazamiento a las célula que los posee. Ej. Esparmatozoide Espermatozoide

DIFERENCIAS ENTRE LA CÉLULA ANIMAL Y VEGETAL Las dos son células eucariotas y comparten gran número de orgánulos celulares. Sin embargo, existen algunas diferencias: 1) Las CELULAS VEGETALES poseen una PARED CELULAR rígida que las envuelve y rodea la membrana plasmática. Esta pared de celulosa (fibra vegetal) les da forma geométrica y las protege 2) Las CÉLULAS VEGETALES poseen CLOROPLASTOS, orgánulos con clorofila donde se realiza la fotosíntesis 3) Las CÉLULAS VEGETALES poseen GRANDES VACUOLAS que desplazan el núcleo a una posición periférica en el citoplasma. Principalmente regulan el contenido de agua de la planta 4) Las CÉLULAS VEGETALES carecen de lisosomas. No los necesitan ya que no ingieren nutrientes complejos 5) Las CELULAS VEGETALES carecen de centriolos, y, por tanto, de apéndices móviles como cilios o flagelos. En el lugar del centrosoma encontramos una zona densa (sin centríolos) que ejerce la misma función del centrosoma animal durante la división celular

ESTRUCTURA DE LA CÉLULA VEGETAL - El centrosoma carece de centríolos - Pared celular (forma y protección) con plasmodesmos - Grandes vacuolas que desplazan al núcleo - Cloroplastos que realizan la fotosíntesis - Carece de lisosomas

EL NÚCLEO CELULAR Células anucleadas Células polinucleadas

CROMATINA Y CROMOSOMAS La cromatina es el material genético, formado por fibras de ADN asociadas a proteínas. Cuando la célula se va a dividir, estas fibras se arrollan en espiral y se compactan para formar los cromosomas. Una vez finalizada la división los cromosomas se deshacen y vuelve a aparecer la cromatina

LOS CROMOSOMAS

CROMOSOMA SIN DUPLICAR CROMOSOMA DUPLICADO ORGANISMOS HAPLODES Y DIPLOIDES Cromosomas haploides (n) Cromosomas diploides (2 n) Parejas de cromosomas homólogos (proceden uno de cada progenitor)

EL CARIOPTIPO Y EL IDIOGRAMA Cariotipo humano = 46 cromosomas (2 n = 46) 22 pares de autosomas y un par de heterocromosomas o cromosomas sexuales (XX en mujeres y XY en hombres)

EL CICLO CELULAR Secuencia de modificaciones que sufre una célula desde que se origina (por división de una célula anterior) hasta que ella misma se divide y origina dos células hijas

LA DIVISIÓN CELULAR (fase M): MITOSIS Y CITOCINESIS Antes de empezar la división del núcleo (mitosis) el ADN ya está duplicado (final de la interfase)

CITOCINESIS (división del citoplasma)

LA MEIOSIS División reduccional en la que a partir de una célula diploide (2 n) se forman cuatro células hijas haploides (n), que serán los gametos (óvulos y espermatozoides). Tiene lugar únicamente en las gónadas. Son dos divisiones consecutivas sin duplicación del ADN intermedia. Células haploides (gametos)

LA PROFASE I: SOBRECRUZAMIENTO Y RECOMBINACIÓN Las células hijas son genéticamente diferentes a la célula madre

COMPARATIVA MITOSIS Y MEIOSIS Placa metafásica con los homólogos apareados Meiosis I: separación de homólogos Placa metafásica con cromosomas por separado Separación de cromátidas hermanas de cada cromosoma Meiosis II: separación de cromátidas Resultado: 4 células haploides, diferentes genéticamente a la progenitora Resultado: 2 células diploides iguales genéticamente ala progenitora

COMPARATIVA MITOSIS Y MEIOSIS MITOSIS MEIOSIS 1) Tiene lugar en células somáticas 1) Sólo tiene lugar en la gónadas, en las células madre de los gametos 2) Es un proceso corto 2) Es un proceso largo 3) No necesita emparejar los cromosomas, por lo que puede darse tanto en células haploides como diploides 3) Sólo es posible a partir de células diploides, ya que necesita emparejar los homólogos 4) El núcleo se divide sólo una vez 4) El núcleo se divide dos veces 5) No hay sobrecruzamiento 5) Durante la meiosis I tienen lugar el sobrecruzamiento entre cromosomas homólogos 6) Durante la anafase se separan las cromátidas hermanas 6) Durante la anafase I se separan las homólogos y en la anafase II se separan las cromátidas 7) Se originan dos células hijas idénticas entre ellas y con los mismos cromosomas que la célula madre 7) Se originan 4 células hijas haploides genéticamente diferentes entre sí y diferentes a la célula madre

EL SIGNIFICADO DE LA MITOSIS En organismos pluricelulares supone: - el crecimiento del individuo a partir de una sola célula (el cigoto) - la renovación de células y tejidos deteriorados En organismos unicelulares, la mitosis es un mecanismos de reproducción asexual, donde los individuos hijos son idénticos al progenitor (clones)

SIGNIFICADO DE LA MEIOSIS Por meiosis se originan gametos haploides, células con la mitad de cromosomas que las somáticas, especializadas en la reproducción sexual de los individuos: - Asegura que se mantenga el constante el número de cromosomas característico de la especie - Asegura la variabilidad genética de la descendencia (nuevas combinaciones de genes paternos y maternos en los gametos formados). Esto favorece la supervivencia y evolución de la especie.

FORMACIÓN DE LOS GAMETOS

LOS GAMETOS

CROMOSOMAS DE LOS GAMETOS MEIOSIS CÉLULA MADRE DIPLOIDE