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Biología Célula procariota y eucariota Biología Es la ciencia cuyo objetivo de estudio son los seres vivos. Todos los seres vivos están formados por células. Datos históricos Zacarias Jansen (1608): Construye el primer microscopio Robert Hooke (1665): Empleó el término célula por primera vez cuando estudiaba la estructura del corcho. Leewenhoeck (1674): Fue el primero en observar células vivas (bacterias) al microscopio Brown (1831): Descubre el núcleo celular Purkinje (1838): Denominó protoplasma a la materia viva. Schleiden y Schwann (1838-1839): Enuncian la teoría celular. Célula Todos los seres vivos están formados por células. Las células son las unidades con que se construyen los seres vivos. Unidad estructural: Es la menor estructura viva Unidad funcional: Cumple con todas las funciones de un organismo vivo. Ejemplo: Nutrición, respiración, reproducción. Teoría celular Enunciada por el botánico Schleiden y el zoólogo Schwann en 1838-1839. Todos los seres vivos están formados por células La célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos Sólo pueden originarse células por división de otras preexistentes Toda célula tiene hidratos de carbono, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos Todas las células guardan la información hereditaria en el ADN y la transmiten a las células hijas Toda célula está recubierta por una membrana plasmática Clasificación de los seres vivos Clasificación de R.H Whitaker (1969) Características de los seres vivos Son formados por células Crecen y se desarrollan Son sistemas abiertos Metabolizan Presentan homeostasis Son irritables Se reproducen Biología Célula procariota y eucariota Modifican el entorno Evolucionan Microscopía Tipos de microscopio: Microscopio óptico Microscopio electrónico: Transmisión, barrido, digital y efecto túnel o cuántico Microscopio óptico utiliza una fuente de luz a partir de la cual se formará la imagen. Hay de luz visible y de luz UV. Tiene lentes de vidrio. Posee menor poder de resolución que los microscopios electrónicos. Pueden aumentar como máximo 1200 veces al tamaño de la imagen. Es el microscopio usado por el bacteriólogo y en las clases de histología. Es útil para observar bacterias y cortes de tejido. Microscopio electrónico utiliza un haz de electrones a partir del cual se formará la imagen. Trabaja al vacío para que los electrones se puedan propagar libremente. La imagen se proyecta y observa sobre una pantalla de TV o de una computadora. Posee alto poder de resolución y puede aumentar hasta 1.000.000 de veces el tamaño de la imagen. Es útil para observar estructuras subcelulares. Hay dos tipos principales de ME: MET (de transmisión): genera imágenes planas. MEB (de barrido): genera imágenes tridimensionales. Límite de resolución Es la menor distancia que puede ser resuelta por un sistema óptico. Es la distancia mínima que permite ver separados dos puntos. Cuanto menor es el límite de resolución mayor será el poder de resolución del sistema óptico. Técnica histológica Es un conjunto de pasos de preparación de las muestras para estudiarlas en el microscopio óptico. Pasos: 1. Fijación 2. Deshidratación 3. Inclusión 4. Corte 5. Desparafinización 6. Coloración 7. Montaje Ley de Driesch En aquellos seres vivos de la misma especie e igual grado de desarrollo, la diferencia de tamaño en un Biología Célula procariota y eucariota determinado órgano se debe a que varía el número de células y no el tamaño de las mismas. Células procariotas No tiene orgánulos ni membranas internas. Su única membrana es la membrana plasmática Pared bacteriana: La característica de la pared es uno de los criterios para identificar bacterias. Membrana plasmática: Ubicada debajo de la pared celular. Similar a la membrana plasmática eucariota. No contiene colesterol. Pliegues de la membrana plasmática: Mesosoma, laminillas, estructuras respiratorias. ADN: 1 solo cromosoma (siempre presente). Plásmido (solo en algunas bacterias) Procariotas: 1 cromosoma circular y desnudo (no asociado a histonas) Eucariotas: Varios cromosomas lineales y asociados a histonas. Ribosomas: son partículas compuestas por ARNr y proteínas. Su función es la síntesis de proteínas. Pueden estar libres en el citoplasma o unidos a una molécula de ARNm en forma de polirribosomas. Los ribosomas de las células procariotas son de tamaño 70S (un poco más pequeños que los eucariotas de tamaño 80S) La espora bacteriana es un órgano de resistencia que le permite a las bacterias sobrevivir cuando las condiciones del medio le resultan desfavorables. Clasificación bacteriana Por su morfología se clasifican en cosos, bacilos u otros. Biología Célula procariota y eucariota Diplococos, estreptococos y estafilococos causan enfermedades como la neumonía, angianas e infecciones de piel y mucosas. Los bacilos cusan enfermedades como tuberculosis, lepra, difteria y tétanos. Los espirilos y espiroquetas causan la enfermedad sífilis. Nutrición bacteriana Autótrofas: Fotosintéticas: Utilizan luz infrarroja como fuente de energía, son las bacterias purpúreas y las sulfobacterias. Quimiosintéticas: Utilizan la energía de ciertos compuestos orgánicos. Heterótrofas Viven sobre materia orgánica muerta (soprófitas) Viven sobre otros organismos (comensales, simbiantes y parásitas) Reproducción asexual Las bacterias tienen ciclos celulares muy cortos y antes de dividirse la bacteria duplica el ADN y esto garantiza que las dos células hijas recibirán la misma cantidad de ADN que tenía la célula madre. O sea, esto sucede siempre antes de la división tanto en los procariotas como en eucariotas. Intercambio genético bacteriano Transformación: Intercambio de fragmentos de ADN cromosómico. Conjugación: Intercambio de plásmidos Transducción: Intercambio de fragmentos de ADN cromosómico mediante un virus que actúa como vector. Virus No son seres vivos Necesitan infectar a una célula huésped, eucariota o procariota, para reproducirse Fuera de la célula huésped el virus es inerte/inactivos Tamaño suele ser entre 30 y 300nm y se ve por el microscopio electrónico Virus = Ácido nucleico (puede ser ADN o ARN) + proteínas Micrografías de vírus: Biología Célula procariota y eucariota Adenovírus (250.000 x) (neumonias) Bacteriófago T4 (141.000 x) Virus del Ebola (200.000 x) (fiebre hemorrágica HIV El HIV es un retrovirus. Los retrovirus son ARN virus que contienen una enzima llamada transcriptasa reversa con la cual una vez que infectan a la célula huésped pueden transferir su información genética (contenida en su ARN) a una molécula de ADN. Patología: SIDA Bacteriófagos: Son ADN virus que infectan a bacterias Replicación viral Etapas: 1) Adsorción: El virus se une específicamente a la membrana plasmática de la célula huésped. 2) Penetración: Viropexis (fagocitosis). Inoculación (inyección). 3) Denudación: Desarmado del virus. 4) Latencia: Puede existir o no. 5) Replicación: Se replican todas las estructuras virales. 6) Ensamblaje y Maduración 7) Liberación Viral: lisis celular Otros agentes infecciosos Viroides: Moléculas de ARN que infectan células vegetales Biología Célula procariota y eucariota Priones: Moléculas proteicas con capacidad infecciosa Célula eucarionte No tiene pared celular Membrana plasmática: Es la estructura más externa. Presenta diferenciaciones (especializaciones) principalmente en el tejido epitelial. Núcleo: Contiene el ADN organizado en un número variable de cromosomassegún la especie. Son 46 los cromosomas en las células diploides humanas. Citoplasma: Es el compartimiento comprendido entre el núcleo y la membrana plasmática. Contiene gran cantidad de membranas internas (endomembranas), orgánulos limitados por membrana, proteínas fibrosas que forman el citoesqueleto y otras estructuras. Núcleo: Duplicación del ADN (antes de la división celular). Transcripción y maduración de los ARN. Mitocondrias: Producen energía en forma de ATP (“moneda energética de la célula) a través del proceso de respiración celular. Retículo endoplasmático granular (REG): Síntesis de proteínas (es su principal función). Retículo endoplasmático liso (REL): Síntesis de lípidos (es una de sus principales funciones). Complejo de Golgi: Síntesis de glúcidos, procesamiento y distribución de productos citoplasmáticos y secreción celular. Lisosomas y endosomas: asociados a procesos de endocitosis, exocitosis, digestión y reciclado celular. Peroxisomas: Detoxificación. Citoesqueleto: Forma celular, soporte para las estructuras subcelulares, movimientos celulares. Centriolos: Participan durante la división mitótica y meiótica. Composición química de los seres vivos Elementos: Primários: C, H, O, N, Ca++, PO4 (95%) Secundarios: Na+, K+, Cl-, (más del 1 % del peso corporal) Oligoelementos: Cu, Zn, etc. (menos del 1% del peso corporal) Biomoléculas: Hidratos de Carbono o Glúcidos Proteínas Lípidos Ácidos Nucleicos (ADN / ARN) Solvente: H2O