TEORA CELULAR Introduccin Aportaciones Postulados INTRODUCCIN La materia

TEORÍA CELULAR Introducción • Aportaciones • Postulados •

INTRODUCCIÓN La materia viva y las células están estrechamente ligadas. La materia viva se distingue por su capacidad para metabolizar y autoperpetuarse. La estructura más pequeña de la materia con capacidad para metabolizar y autoperpetuarse, es la célula. El trabajo realizado en poco más de 200 años, llevó al establecimiento de los tres postulados de la teoría celular.

APORTACIONES Muchas fueron las aportaciones que ayudaron a establecer la estructura y la importancia de la célula, entre ellas tenemos: Microscopio: Algunos consideran que fue Giovanni Farber quien lo inventó (1550); otros le otorgan el crédito a Zaccharias Jannsen (1590). Robert Hooke: Fue el primero en utilizar la palabra célula (1665), al observar un corte de corcho. René Dutrochet: Fue el primero en establecer que la célula era la unidad básica de la estructu-ra(1824).

Mathias Schleiden: Botánico de origen alemán, estableció que todos los tejidos vegetales estaban formados por células (1838). Theodor Schwann: Zoologo de origen alemán, estableció que todos los tejidos animales estaban formados por células (1839). Propuso una base celular para toda forma de vida. Rudolf Virchow: Médico que estudiaba citogénesis de los procesos cancerosos, concluyó que las células surgen de células preexistentes (1858). Todo lo anterior lo podemos resumir en tres postulados, los cuales fundamentan la Teoría celular:

POSTULADOS DE LA TEORÍA CELULAR La célula es la unidad de origen (Virchow). La célula es la unidad de estructura (Dutrochet). La célula es la unidad de función Por sus aportaciones, Theodor Schwann y Mathias Schleiden son considerados los fundadores de la Teoría Celular Moderna, al postular que la célula era la unidad anatómica y estructural de los seres vivos.

TEORÍA CELULAR 1665. Blgo. Robert Hooke acuña la terminología de célula. Después de 175 años el botánico Matthias Jakob Schleiden y el zoólogo alemán Theodor Schwann reconocieron las similitudes fundamentales entre los dos tipos de células. En 1839 proponen que todo ser vivo estaba constituido por células.

La teoría celular de Schwann exponía dos cosas: 1) El reconocimiento de que el organismo compuesto se desarrolla de células; 2) Una nueva filosofía genética y mecánica.

Tanto Shleiden como Schwann afirmaban que los organismos eran agregados y llegaron a la conclusión de que: La célula es la unidad estructural básica de todos los organismos. Es la unidad fundamental de los seres vivos. Todo organismo vivo está constituido por una o por multitud de células. Este es el enunciado básico de la teoría celular. Actualmente la T. Celular puede resumirse en cuatro posiciones: 1. 2. 3. 4. En principio, todos los organismos están compuestos de células. En las células tienen lugar las reacciones metabólicas de organismo. Las células provienen tan solo de otras células preexistentes. Las células contienen el material hereditario

TIPOS DE CÉLULAS. Existen dos tipos de células: C. Procarióticas. C. Eucarióticas. La diferencia entre éstos dos tipos de células se dan en relación al tamaño y su organización interna.

CÉLULAS PROCARIÓTICAS. (Antes del núcleo) Comprenden bacterias y cianobacterias. Células pequeñas, entre 1 a 10 um de diámetro. Estructura sencilla. Carecen de retículo endoplasmático, cloroplastos, mitocondrias. El material genético está concentrado en una región, pero no hay una membrana que separe ésta región del resto de la célula. Se consideran las primeras formas de vida sobre la Tierra, existen evidencias que indican que ya existían hace unos 3. 500. 000 años

CÉLULAS EUCARIÓTICAS. (Núcleo verdadero) Pertenecen todos los demás seres vivos (incluidos protozoos) Células entre 10 a 100 um de diámetro. Poseen el material genético envuelto por una membrana que forma un órgano esférico llamado Núcleo Estructura sencilla. Posee organelos citoplasmáticos. El registro arqueológico muestra su presencia en rocas de aproximadamente 1. 200 a 1500 millones de años de antigüedad

DOMINIOS DE LOS SERES VIVOS. Existen 3 dominios bien definidos y a partir de éstos surgen los Reinos, éstos dominios son: 1. DOMINIO ARCHAEA. (Bacterias extremófilas) 2. DOMINIO BACTERIA. (Reino Monera) 3. DOMINIO EUCARIA. (Reino Protista) (Reino Hongos) (Reino Vegetales) (Reino Animales)

ESTRUCTURA CELULAR Membrana celular Introducción. • Membrana celular. • Composición. – Funciones. –

INTRODUCCIÓN En las células se pueden presentar dos tipos de cubiertas: Membrana celular: Presente en todo tipo de células. Pared celular: Se observa en células vegetales y en ciertos microorganismos. Membrana celular Pared celular

Entre las funciones que desempeñan podemos mencionar las siguientes: Envuelven a la célula. Le dan soporte mecánico. Regulan el paso de sustancias. En el presente material, se describirá la composición, características y funciones de la membrana celular.

MEMBRANA CELULAR FUNCIONES ENVUELVE A LA CÉLULA LÍMITES DE LA CÉLULA INTERCAMBIO DE SUSTANCIAS CARACTERÍSTICAS CONSTITUIDA POR DOBLE CAPA DE LÍPIDOS MOLÉCULAS DE PROTEÍNAS CARBOHIDRATOS GROSOR 0. 0075 A 0. 01 µm AL MICROSCOPIO SE OBSERVAN DOS BANDAS OBSCURAS, SEPARADAS POR UNA BANDA CLARA 1 µm = 1 X 10 -6 mm FLUIDA ASIMÉTRICA CON PERMEABILIDAD SELECTIVA

LÍPIDOS DE MEMBRANA Entre los lípidos de membrana tenemos a los fosfolípidos, glico-lípidos y colesterol. El 75% de los lípidos son fosfolípidos Participan en el intercambio de sustancias entre un sistema acuoso y otro lipídico. Mantienen la adherencia entre las células y tejidos. Contribuyen a la comunicación y reconocimiento entre las células. Colesterol: Le da fortaleza a la membrana, aunque disminuye su flexibi-bilidad.

PROTEÍNAS DE MEMBRANA Se encuentran incrustadas en la doble capa de lípidos y realizan numerosas funciones: Transporte de sustancias Forman parte del citoesqueleto Receptores de señales químicas del medio ambiente exter-no Catalizadores de reacciones asociadas a la membrana

CARBOHIDRATOS DE MEMBRANA Se encuentran en la parte externa de la célula, unidos covalentemente a las moléculas de lípidos y proteínas. Juegan un papel importante en las funciones de reconoci-miento intercelular.

CARACTERISTICAS DE LA MEMBRANA Es una membrana fluida: Debido al movimiento de las moléculas de fosfolípidos, los cuales difunden a través de la doble capa. Su composición es asimétrica: La composición lipídica en las dos mitades es diferen-te. Las proteínas también contribuyen a la asimetría Posee permeabilidad selectiva: Controla el paso de sustancias a través de ella; algunas la atraviesan con facilidad, otras lentamente y algunas no pueden pasar.

MEMBRANA CELULAR REALIZA LOS PROCESOS F u n c i o n e s ABSORCIÓN EXCRESIÓN PERMITE ELIMINA LOS MATERIALES DE DESECHO PERMITE LA SALIDA DE ALGUNAS SUSTANCIAS (HORMONAS) OBTENER LOS NUTRIENTES NECESARIOS PARA LLEVAR A CABO LAS FUNCIONES PARA ELLO EMPLEAN EN TRANSPORTE PASIVO TRANSPORTE ACTIVO MOLÉCULAS PEQUEÑAS O ENDOCITOSIS EXOCITOSIS EN MOLÉCULAS GRANDES

TRANSPORTE PASIVO Paso de una sustancia a través de una membrana semipermeable, desde un lugar de mayor concentración a otro de menor concentración sin gasto de energía. Ejemplos: Difusión simple: A través de este proceso pasan el CO 2, urea, etanol y hormonas esteroideas. Difusión facilitada: Permite el paso de iones, carbohidratos y aminoácidos. Para ello se requiere de la pre- sencia de proteínas de transporte Ósmosis: Paso de un solvente, agua, a través de la membrana

TRANSPORTE ACTIVO Paso de una sustancia a través de una membrana semipermeable, desde una zona de menor concentración a otra de mayor concentración, con gasto de energía. Ejemplo: la bomba de sodio – potasio (transmisión del impul- so nervioso.

ENDOCITOSIS Proceso mediante el cual la célula toma moléculas grandes o partículas de su medio externo mediante la invaginación de su membrana celular y la posterior formación de vesículas intracelulares Pinocitosis: pino = beber Fagocitosis: fago = Comer Pinocitosis: Utilizada para obtener macromoléculas solubles Fagocitosis: Ingerir partículas de gran tamaño o para eliminar agentes infectivos.

EXOCITOSIS Proceso que utiliza la célula para verter al exterior las macromoléculas que se producen en el interior, como hormonas y enzi-mas. Entre las células que utilizan exocitosis tenemos las de tiroides y páncreas.

ESTRUCTURA CELULAR: Núcleo, Citoplasma y Organelos • • • Introducción. Células eucarióticas Núcleo Citoplasma Organelos

INTRODUCCIÓN Las células comparten ciertas características estruc-turales y difieren en otras. Por ejemplo: Todas las células tienen membrana celular. Las células vegetales tienen una pared celular, las células animales no tienen pared celular. Algunas células tienen núcleo, otras carecen de él. Las células que poseen un núcleo organizado reciben el nombre de “células eucarióticas” eu = Verdadero karyon = Núcleo

Como ejemplo de células eucarióticas podemos mencionar a: Glóbulos blancos o leucocitos (imagen). Células de cebolla. Amibas, etc. Las células “procarióticas”, son aquellas que no poseen un núcleo organizado, su material genético, en forma de anillo, flota en el citoplasma. pro = Antes de karyon = Núcleo Como ejemplo de células procarióticas tenemos a las bacterias.

En este trabajo, solo describiremos las características estructurales de las células eucarióticas. A fin de describir la mayoría de las estructuras que se encuentran en células animales y vegetales, utilizaremos el esquema de una “célula tipo”, es decir, una célula que posee tanto estructuras animales como vegetales.

CÉLULAS EUCARIÓTICAS G E N E R A L I D A D E S PRESENTAN CUBIERTAS CONTIENEN AL LLAMADAS MATERIAL GENÉTICO ALMACENADO EN EL PARED CELULAR MEMBRANA CELULAR NÚCLEO Y AL CITOPLASMA AQUÍ ENCONTRAMOS COMPUESTOS QUÍMICOS Y ESTAS SE DESCRIBEN EN LA SON LOS LÍMITES DE LA CÉLULA VER IMAGEN ORGANELOS

CÉLULA TIPO 5. CENTRÍOLOS 4. CITPOLASMA 6. MITOCONDRIAS PARED CELULAR 1. NÚCLEO 2. CROMATINA 3. NUCLEOLO MEMBRANA CELULAR 7. RIBOSOMAS 12. CLOROPLASTOS 9. APARATO DE GOLGI 11. VACUOLAS 10. LISOSOMAS 8. RETÍCULO ENDOPLÁSMICO

NÚCLEO CELULAR Estructura: Formado por una doble membrana porosa. Esta permite el intercambio de moléculas. El nucleoplasma contiene al material genético o cromatina y al nucleolo Función: Es el centro de control primario de la célula, ya que contiene la información genética.

CROMATINA Estructura: Está formada por DNA También contiene dos tipos de proteínas: las histonas que están asociadas al DNA y las no histonas que intervienen en la transcripción y duplicación del DNA. Función: Durante el proceso de mito-sis se condensan formando a los cromosomas, estos contienen la información ge-nética de la célula.

NUCLEOLO Estructura: No posee membrana. Contiene una gran cantidad de RNA y proteínas. Desaparece durante la mitosis debido al empaquetamiento del DNA Función: Síntesis de RNA ribosomal o RNAr. Formación y ensamblaje de los ribosomas.

CITOPLASMA Estructura: Es un líquido viscoso coloidal, compuesto por proteínas, lípidos, carbohidratos, sales, minerales y agua. Función: Sirve como medio de sostén a los organelos celulares. En el ocurren la mayor parte de las reacciones químicas de la célula.

CENTRÍOLOS Estructura: Se encuentran en el centroso-ma y en su estructura inter-viene una proteína llamada tubulina. Están formados por 9 tripletes de microtúbulos, cada uno tiene 13 moléculas de tubuli- na situadas en círculo. Función: Movimiento celular, ya que forman cilios y flagelos. Dirigen la división de la célula.

MITOCONDRIAS Estructura: Posee una doble membrana, la interna es plegada y en ella se encuentran las partículas elementales. Sus componentes son: Proteínas, lípidos, enzimas, DNA, ribosomas, iones calcio y fosfato. Función: Su función principal es la pro-ducción de energía biológica-mente útil o ATP, a través del proceso de respiración celular. También producen acetil-Co. A y sus propias proteínas.

RIBOSOMAS Estructura: Están formados por dos subunidades: una pequeña llama-da 30 S y otra grande o 50 S. Sus componentes químicos son RNA ribosomal y proteí-nas. Se encuentran libres en el citoplasma o adheridos al retículo endoplásmico. Función: Son responsables de la sínte-sis de proteínas.

RETÍCULO ENDOPLÁSMICO Estructura: Sistema complejo de canales. Son de dos tipos: RE-liso y RErugoso El RE-rugoso presenta ribosomas adheridos a la parte externa de su membrana Función: RER: Producción, almacenamien-to y glucosilación de proteínas. REL: Síntesis de lípidos de membrana, producción de hormonas esteroideas, desintoxicación

APARATO DE GOLGI Estructura: Formado por una serie de sacos membranosos llamados dictioso-mas Presenta dos caras: cis o proximal y trans o distal Función: Cara cis: Transporta proteínas y lípidos desde el retículo endoplasmico hasta el aparato de golgi. Cara trans: Secreta los productos transformados y empaquetados por el aparato de golgi, hasta su destino final.

LISOSOMAS Estructura: Son sacos membranosos con forma variable. Su tamaño es similar al de las mitocondrias. Contienen enzimas hidrolíticas o hidrolasas. Función: Digestión celular. Destrucción de células. Fagocitosis de bacterias. Procesos de metamorfosis

VACUOLAS Estructura: Su contenido es fluido y están limitadas por una membrana llamada tonoplasto. Se subdividen en: alimenticias, digestivas y contráctiles. Función: Alimenticias: Englobar sustancias nutritivas que vienen del exterior de la célula. Digestivas: Digestión celular; se forman por la unión de una vacuola alimenticia y un lisosoma. Contráctiles: Eliminación de líquidos.

PLASTOS Estructura: Son similares a las mitocondrias ya que tienen un sistema de membrana interior. Se encuentran en los vegetales, pueden contener pigmentos, DNA, ribosomas, almidón, etc. Función: Leucoplastos: Almacenan almidón, proteínas, aceites. Cromoplastos: Contienen pigmentos que le dan color a las flores y frutos. Cloroplastos: Contienen clorofila y su función es realizar el proceso de fotosíntesis.