La célulaTema 5 (2º parte)

Teoría celular (resumen)• La célula es la unidad estructural y funcional de

todos los seres vivos. – Unidad estructural (= Todos los seres vivos están

formados por células). – Unidad funcional (= La célula es la unidad mínima

capaz de realizar las funciones vitales).

• Toda célula procede de otra célula preexistente.

La teoría celular fue enunciada por Schleiden (1838) y Schwann (1839) y ampliada por Virchow (1855).

Tipos de células

PROCARIOTAS

• Sin núcleo

EUCARIOTAS

• Con núcleo• TIPOS

– ANIMALES– VEGETALES

Componentes de todas las células: Membrana plasmática + citoplasma + material genético

Células eucariotasAnimales

• Centrosoma

Vegetales• Pared celular• Cloroplastos• Vacuola

Célula animal vs vegetal

Orgánulos celulares

Célula animal

Célula vegetal

LA MEMBRANA PLASMÁTICA

• Está formada por:– Una bicapa de fosfolípidos.– Proteínas• Integrales Están embebidas en la bicapa.• Periféricas Se apoyan en alguna de las 2 capas de

fosfolípidos.– Cadena de polisacáridos proyectados hacia el

exterior celular. Glucocálix (Los polisacáridos se pueden unir a los fosfolípidos o a las proteínas).

– Colesterol (regula su fluidez) (En células animales)

Membrana plasmática (vista a microscopía electrónica)

Componentes de la membrana plasmática

Las proteínas integrales pueden regular el paso de sustancias a través de la membrana plasmática.

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICORUGOSO (RER)

• Son sacos de membrana interconectados entre sí y tapizados por ribosomas.

• Función: síntesis de proteínas.

LISO (REL)• Son tubos membranosos

que carecen de ribosomas.• Su función principal es la

síntesis de lípidos.

REL

RER y REL3: RER4: REL

RE (visto con M.E.)

Aparato de Golgi (o Complejo de Golgi)

Aparato de Golgi

• Constituído por un conjunto de sacos situados de forma paralela y vesículas que se desprenden de ellos.

• Funciones: – Acumular y madurar los productos

(empaquetamiento) que fabrica la célula y secretará al exterior.

– Fabricar glúcidos.

LISOSOMAS

• Son vesículas que contienen enzimas que funcionan a pH ácido.

• Función: Digestión intracelular de partículas propias o que la célula ha captado del exterior.

(Las células del sistema de defensa (ej: macrófagos) poseen abundantes lisosomas).

LisosomasVideo de actuación del lisosoma:http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2bachillerato/La_celula/contenidos11.htm

MITOCONDRIAS

• Son orgánulos de doble membrana. • Función: Síntesis de ATP molécula energética.

– Entre la membrana externa e interna, hay un espacio intermembranoso.

– La membrana mitocondrial interna, presenta unos pliegues hacia el interior (crestas mitocondriales), para aumentar la superficie (sin incrementar el volumen).

– En las crestas mitocondriales se encuentra el complejo enzimático encargado de sintetizar ATP.

– El interior de la mitocondria (relleno por matriz mitocondrial) contiene: ribosomas, enzimas, gránulos de Ca++ y su propio ADN circular.

Descripción anatóm

ica

Curiosidad: El ADN mitocondrial sólo se hereda por vía materna.

Mitocondrias

PLASTOS• Son exclusivos de las células vegetales.• Tipos (según contenido):

– CROMOPASTOS: Almacenan pigmentos.• Cloroplastos: Orgánulos donde se lleva a cabo la fotosíntesis.

– AMILOPLASTOS: Almacenan almidón.

H2O + CO2 + E lumínica H12C6O12 (Glucosa) + O2

Cloroplastos

CLOROPASTOS:- Son orgánulos donde se lleva a cabo la fotosíntesis.- Poseen una doble membrana.- Tiene unas láminas membranosas internas llamadas lamelas.- Sobre las lamelas se apoyan los tilacoides (discos apilados formando grana). - En los tilacoides están la clorofila y las proteínas necesarias para realizar la fotosíntesis.

El contenido interno del cloroplasto se llama estroma. Contiene:- ADN del cloroplasto.- Enzimas metabólicas.- Ribosomas

Cloroplastos a microscopía electrónica

CLOROPLASTO

CITOESQUELETO• Microfilamentos de actina – miosina. Ej: Participan en la contracción

muscular, movimientos celulares, fagocitosis…

• Filamentos intermedios. Presentes en células sometidas a esfuerzos mecánicos.

• Microtúbulos. Son lábiles (= se organizan – desorganizan constantemente). Desempeñan un papel fundamental en el movimiento de cromosomas durante la mitosis. (Transporte intracelular).

• Centriolos. Estructuras cilíndricas formadas por microtúbulos. En los animales se ubican por parejas en el centrosoma.Su función es organizar microtúbulos.

Citoesqueletocentriolos

CILIOS Y FLAGELOS

• Son estructuras que se proyectan hacia el exterior y están rodeadas por membranas plasmáticas.

• Función: Desplazamiento de la célula o de sustancias que fluyen por la superficie.

• Cilios: Cortos y numerosos.• Flagelos: Largos y suelen ser únicos.

Centriolo (base) + microtúbulo

• Cilios • Algunos organismos pueden presentar cilios y flagelos simultáneamente. Ej: Bacterias

Flagelos

NÚCLEO• Almacena la información genética y controla la

replicación del ADN.

• La membrana nuclear es doble. (Existe un espacio intermembranoso).

• La membrana nuclear presenta poros nucleares, que regulan el intercambio de moléculas entre el núcleo y el citoplasma.

• La membrana nuclear externa se continúa con la del RER.

Núcleo

Núcleo

CROMATINA

• CROMATINA = ADN + Histonas• Histonas: Son proteínas que contribuyen al

empaquetamiento del ADN.

• Eucromatina: Poco empaquetada ADN está activo y transcribe genes.

• Heterocromatina: Muy empaquetada e inactiva.

NUCLEOLO

• Región del núcleo que contiene el ADN a partir del cual se va a transcribir el ARNr y proteínas.

• Su función es la de construir ribosomas.

• CROMOSOMA = Esqueleto proteico + lazos de cromatina que se compactan a su alrededor.

CROMOSOMA (regiones) • Cromátidas: Cada uno de las divisiones

longitudinales iguales del cromosoma. Contienen la misma información genética.

• Centrómero: Punto de contacto entre las dos cromátidas.

• Brazos: Unidades morfológicas que se encuentran a ambos lados del centrómero.

• Telómeros: Extremos de los cromosomas.

Los cromosomas son estructuras que se forman cuando la célula se está dividiendo.

Empaquetamiento de la cromatina

Cromosoma

División celular: Mitosis y citocinesis

• Mitosis: División del núcleo.

• Citocinesis: División del citoplasma.– Por estrangulamiento (células animales)–Mediante la formación de pared celular que

separa a las 2 células hijas (células vegetales).

MITOSIS (Fases)• Profase:

– La cromatina se condensa y se forman los cromosomas.– Se forma el huso acromático (microtúbulos) y los centriolos se desplazan a los

polos celulares. (Los microtúbulos que terminan en los centrómeros de los cromosomas, se denominan cinetocoro).

– La membrana nuclear se desintegra.– Los cromosomas se van situando en la línea ecuatorial de la célula.

• Metafase– Los cromosomas ( empaquetados) se sitúan en el ecuador y dejan una

cromátida hacia cada polo.• Anafase

– Los cromosomas se dividen y cada cromátida se desplaza hacia un polo celular. (Cada célula hija recibe la misma cantidad de material genético).

• Telofase– Las cromátidas llegan a su destino.– Los cromosomas pierden condensación cromatina. (Nucleolo visible)– Se forma la membrana nuclear a partir del RER.

Citocinesis• En células animales

Se produce por estrangulación del citoplasma en la región ecuatorial (gracias a proteínas contráctiles).

Surco de división

Citocinesis vegetalFabricación de una pared celular que separa las 2 células hijas (gracias a vesículas que contienen celulosa, hemicelulosa, proteínas …)

Videos mitosis

• http://www.youtube.com/watch?v=w4hey-7-sTg

• http://www.youtube.com/watch?v=VlN7K1-9QB0

Fase G0Fase G0Fase G1Fase G1

Fase permanente en células que no entran nunca en mitosis. Estado de quiescencia.

Fase permanente en células que no entran nunca en mitosis. Estado de quiescencia.

Síntesis de proteínas y aumento del tamaño celular.Síntesis de proteínas y aumento del tamaño celular.

Replicación del ADN y síntesis de histonas.Replicación del ADN y síntesis de histonas.

Transcripción y traducción de genes que codifican proteínas necesarias para la división. Duplicación de los centriolos

Transcripción y traducción de genes que codifican proteínas necesarias para la división. Duplicación de los centriolos

División del núcleoDivisión del núcleo

Fase de mitosisFase de mitosis

División del citoplasmaDivisión del citoplasma

CitocinesisCitocinesis

Fase SFase S

Interfase

Fase G2Fase G2

Zona celular

CICLO CELULAR

-INTERFASE

- período G1 – G0

- período S

- período G2

-DIVISIÓN CELULAR O FASE M

- cariocinesis (Mitosis)

- citocinesis

División celular

Mitosis (en movimiento)

METABOLISMO CELULAR

• Metabolismo: Conjunto de reacciones físico-químicas que tienen lugar en la célula.– CATABOLISMO: Su finalidad es la obtención de

energía.

Sust complejas Sustancias simples + ENERGÍA– ANABOLISMO: Permiten a la célula fabricar

moléculas propias.

Ej: duplicación de ADN, síntesis de glucosa…

Sust simples + E Sustancias complejas

ENZIMAS• Son moléculas (la mayoría proteicas) cuya función es

acelerar y posibilitar las reacciones metabólicas.• Son específicas (cada enzima sólo lleva a cabo una reacción química

determinada).

• El sustrato interacciona con el enzima en su centro activo y se transforma en producto.

SUSTRATO PRODUCTO

Enzima

Las enzimas facilitan las reacciones químicas, ya que reducen la energía de activación (necesaria para que se produzca la reacción).

Velocidad de las reacciones químicas

• La velocidad de una reacción química depende de la cantidad de sustrato inicial.

• Cuando se alcanza la velocidad máxima, se dice que la enzima está saturada por el sustrato.

• Causas que disminuyen la

velocidad:– Desnaturalización del enzima

(pH o ↑ Tra).– Presencia de sustancias inhibidoras

(se unen a los enzimas y compiten con

el sustrato).

RUTAS METABÓLICAS

• Son un conjunto de reacciones químicas encadenadas que producen 1 o más productos a partir de una molécula inicial.

• Pueden ser:– Lineales: Reacciones sucesivas. (El producto de

una 1º reacción es el sustrato de la 2º,...)

– Circulares: El sustrato inicial se recupera tras varias reacciones.