M. en C. Laila Yunes JiménezSemestre: febrero-junio 2016

INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA CELULAR

¿CÓMO ESTAMOS CONFORMADOS?

NIVELES DE ORGANIZACIÓN

¿CUÁLES SON LAS PROPIEDADES FUNDAMENTALES QUE CARACTERIZAN A LOS SERES VIVOS?

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¿Qué son las células?

TODOS LOS ORGANISMOS ESTÁN RODEADOS DE CÉLULAS…

○ Las células son las unidades fundamentales de vida

Pero, ¿qué son las células?○ Unidades pequeñas rodeadas de una membrana, contienen una

solución acuosa de sustancias químicas. ○ Son capaces de crear copias de sí mismas mediante el

crecimiento y la división.

ENTONCES… BIOLOGÍA CELULAR○ ¿Qué es la vida?○ ¿Cómo funciona la vida?○ ¿De dónde venimos?○ ¿Cómo nos desarollamos a partir de un solo

oocito fecundado?○ ¿Por qué cada uno de nosotros somos

diferentes?○ ¿Por qué enfermamos, envejecemos y

morimos?Desarrollo metódico + formulación de nuevos problemas

BIOLOGÍA CELULAR + OTRAS CIENCIAS○ Química orgánica○ Física ○ Biología general○ Microbiología○ Inmunología ○ Genética ○ Y todas las asignaturas del tercer semestre!!!

Célula como componente elemental de la vida

El desarrollo de la biología celular ha influido en las condiciones de vida del ser humano

DIVERSIDAD CELULAR○ ¿Qué tiene en común una célula de un hongo

con la de un delfín?

○ Generadoras de electricidad (células musculares de la anguila).

○ Organismos unicelulares y pluricelulares (células especialistas como óvulo y espermatozoide).

LAS CÉLULAS TIENEN PROPIEDADES BÁSICAS SIMILARES

○ Todos los organismos son conjuntos de células (invención del microscopio).

○ Las células pueden existir como organismos independientes.

○ Cada célula está viva: crece, se reproduce, convierte la energía, responde al ambiente, etc.

¿QUÉ ES LA VIDA?

ORGANISMOS VIVOS○ Son notablemente organizados en comparación con

objetos inanimados.○ Presentan homeostasis (medio interno constante)○ Se reproducen○ Crecen y se desarrollan○ Obtienen energía y materia del medio ambiente y la

transforman○ Responden a estímulos○ Se adaptan al medio

Entonces, ¿En qué se parece la célula de un hongo a la de un delfín?

○ Propiedades químicas○ Comparten la misma maquinaria para la mayoría de las

funciones básicas.○ Compuestas por las mismas moléculas.○ En cada célula el DNA está formado por el mismo

conjunto de nucleótidos que transmiten información.○ En cada célula, las instrucciones del DNA son leídas o

transcriptas en el RNA

Transcripción

Traducción

MOLÉCULAS PROTEICAS○ Dominan el comportamiento de la célula○ Soporte estructural, catalizadores químicos,

motores moleculares, etc.○ Organismos vivos: mismo conjunto de 20

aminoácidos para fabricar proteínas.○ Aminoácidos unidos en secuencias diferentes

(conformación)

Células: unidad básica de la materia viviente, ¿y

entonces los virus?

VIRUS

○ Paquetes compactos de información genética (DNA o RNA) revestidos por proteínas

○ Carecen de la capacidad de reproducirse por sí mismos.

○ Se copian parasitando la maquinaria reproductiva de las células que invaden.

○ ¡Zombis químicos! Inertes e inactivos cuando están fuera de las células hospedadoras, pero nocivos cuando ingresan.

LAS CÉLULAS EVOLUCIONARON A PARTIR DEL MISMO ANTEPASADO

GENOMA○ Biblioteca de información genética del DNA○ Programa genético que informa a la célula cómo

funcionar○ En células vegetales y animales: cómo convertirse en

un organismo con cientos de tipos celulares diferentes○ Cada célula es capaz de realizar una variedad de

tareas biológicas utilizando la información codificada en el DNA.

“50 años de la doble hélice”

Las células bajo el microscopio ● Los primeros biólogos celulares observaban

tejidos y células, luego los cortaron para ver su contenido (investigación visual)!!!

● El microscopio óptico se inventó en el siglo XVII

● En 1665 Robert Hooke observó por primera vez en láminas delgadas un conjunto de cámaras diminutas que denominó "células"

● Hooke y van Leewenhoek observaron células vivas.

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Durante 200 años el microscopio fue inaccesible

En el S. XIX comenzó a utilizarse para observar células

● Leewenhoek: primero en observar células vivientes; protozoos, células de la sangre y espermatozoides. Observó el núcleo celular.

● Comienzo de la biología celular: proceso gradual donde contribuyeron varias personas

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Nacimiento oficial:-1838 botánico Matthias Schleiden-1839 zoólogo Theodor Schwann

Microscopio óptico: las células son los componentes básicos de todos los tejidos vivos

S. XIX las células se forman por la división de células preexistentes (teoría celular) vs generación espontánea, 1880 Louis Pasteur

Al combinarla con la teoría celular ofrece una visión

global de la vida, desde sus inicios a la actualidad como un

árbol genealógico de células individuales

INVENCIÓN DEL MICROSCOPIO

La célula bajo el microscopio● Corte delgado de un tejido animal o vegetal en el

microscopio: el tejido está dividido en miles de células, unidas o separadas por una matriz extracelular (material denso formado por fibras proteicas embebidas en un gel de polisacáridos).

● Cada célula tiene de 5 a 20 micrómetros de diámetro

● Es difícil observar la estructura interna de una célula porque los componentes son diminutos, transparentes e incoloros.

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Bajo el microscopio óptico...● Anatomía de una célula: límites bien definidos

(existencia de una membrana de envoltura), en el centro se destaca el núcleo, alrededor de éste y ocupando el interior de la célula, el citoplasma (sustancia transparente).

● Con un buen microscopio óptico se pueden percibir y clasificar componentes del citoplasma.

● Para obtener el máximo aumento y la mejor resolución se debe usar el microscopio electrónico (nanómetros) pero no se logran observar los átomos que constituyen las moléculas!! 26

¿Qué tamaño alcanza la célula y sus componentes?

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Células procariontes y eucariontes

Células procariontes y eucariontes ● Las bacterias tienen estructuras simples; no

tienen orgánulos ni un núcleo que contenga DNA

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Organismos cuya célula tiene núcleo = eucariontes (eu "bien o verdadero" y karyon "grano o núcleo")

Organismos cuyas células no tienen un núcleo diferenciado = procariontes (de pro "antes")

CÉLULA PROCARIONTE

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Tipos de bacterias

● La mayoría de las células procariontes viven como organismos unicelulares, algunas se unen y forman cadenas, grupos u otras estructuras pluricelulares organizadas.

● Parecen simples pero en términos químicos son diversas e ingeniosas; aprovechan diversos hábitats, algunas son aerobias, otras estrictamente anaerobias, se alimentan de casi cualquier material orgánico, algunas pueden vivir de sustancias inorgánicas, las vegetales realizan fotosíntesis, otras producen energía a partir de la reactividad química de sustancias inorgánicas del ambiente.

● Otros organismos vivos dependen de los compuestos orgánicos que generan a partir de material inorgánico.

● Las plantas requieren de ellas para captar el N2 de la atmósfera.

● Las plantas necesitan de la ayuda de las bacterias para captar el nitrógeno de la atmósfera.

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CÉLULAS PROCARIONTES: EUBACTERIAS Y ARQUEAS

○ Estudios moleculares: revelan división en la clase de procariontes en dos dominios: bacterias (eubacterias) y arqueas.

○ La mayoría de los procariontes de la vida cotidiana (que habitan en el suelo o provocan enfermedades) son bacterias.

○ Arqueas se encuentran en esos hábitats y en medios hostiles; en salmuera, en fuentes volcánicas de ácido caliente, profundidades de los sedimentos marinos sin aire, barro de plantas de tratamiento, estanques por debajo de la superficie congelada de la Antártida y en el medio ácido carente de oxígeno del estómago de la vaca, donde descomponen la celulosa y producen gas metano (ambientes que se asemejan a las condiciones de la Tierra primitiva).