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3. LA CÉLULA 3.1. INTRODUCCIÓN DEFINICIÓN: UNIDAD ESTRUCTURAL, FISIOLÓGICA, ANATÓMICA, GENÉTICA Y EVOLUTIVA DE LOS SERES VIVOS I. La célula es la unidad fundamental de todos los seres vivos, pues todos están constituidos por una o varias células. II. La célula es la unidad de origen, esto es, cada célula procede de otra célula anterior a ella por división de la misma. III. La información genética necesaria para el mantenimiento de la existencia de la célula y la producción de nuevas células se transmite de una generación a la siguiente. IV. Las reacciones químicas que constituyen el metabolismo tienen lugar en las células TEORIA CELULAR 2.2. PROPIEDADES BÁSICAS • COMPLEJIDAD Y ORGANIZACIÓN • METABOLISMO • RESPUESTA A ESTÍMULOS Y AUTORREGULACIÓN • UTILIZACIÓN DE ENERGÍA • PROGRAMA GENÉTICO • ACTIVIDADES MECÁNICAS • REPRODUCCIÓN 3.3. CÉLULA PROCARIOTA Y EUCARIOTA PROCARIOTA EUCARIOTA CARACTERÍSTICA PROCARIOTA EUCARIOTAS Antigüedad 3,500 millones 1,500 Tamaño 0.2 – 10 um 2 – 100 Región del ADN Nucleoide Núcleo Sistema de endomenbranas Ausente Presente Compartamentalización Ausente Presente Diferenciación celular Ausente Presente Organelos membranosos Ausente Presente Organelo no membranoso Ribosoma 70S Ribosoma 80S Reproducción Asexual Asexual y Sexual Recombinación genética Transformación Sexual Conjugación Transducción Nutrición Autotrofa o heterotrofa heterotrofa Material genético accesorio Plasmido Raro Mecanismo de locomoción Flagelos Cilios y flagelos 3.3. TIPOS FUNDAMENTALES DE CELULAS PROCARIOTA EUCARIOTA A R C H E O B A C T E R IA E U B A C T E R IA S PROTISTA FUNGI PLANTAE ANIMALIAMONERA A L G A S P R O T O Z O A R IO S H O N G O S IN F E R IO R E S 1957:Robert Whittaker comenzó a desarrollar su sistema de clasificación Woose 1970 ANATOMÍA DE UNA CÉLULA EUCARIOTA ORGANIZACIÓN DE LA CÉLULA COMO UNIDAD BIOLÓGICA Y COMO PARTE DE UN ORGANISMO PLURICELULAR ANATOMÍA DE UNA CÉLULA ANIMAL ANATOMÍA DE UNA CÉLULA VEGETAL - PARED CELULAR - MEMBRANA CITOPLASMÁTICA - CITOPLASMA - ORGANELOS DE MEMBRANA - MITOCONDRIAS - LISOSOMAS - CLOROPLASTOS - PEROXISOMAS - VACUOLAS - ORGANELOS DE ENDOMEMBRANA - RETICULO ENDOPLASMÁTICO - RUGOSO (RER) - LISO (REL) - APARATO DE GOLGI - NÚCLEO - CROMATINA - NUCLEOLOS - ORGANELOS RIBOPROTEICOS - RIBOSOMAS (80S) - ORGANELOS DE FILAMENTOS PROTEÍCOS - FLAGELOS, CILIOS, CENTRIOLOS, HUSO ACROMÁTICO, ASTER - INCLUSIONES CITOPLASMÁTICAS - CITOESQUELETO ANATOMÍA DE UNA CELULA EUCARIOTA CITOPLASMA Las células eucariotas presentan un citoplasma granular porque contiene una gran cantidad de moléculas en solución. CITOESQUELETO Filamentos Intermedios FUNCIONES • Apoyo estructural para mantener la forma celular •Vía de tránsito para el movimiento de materiales y organelos celulares •Generadores de fuerza para el movimiento de determinados tipos celulares •Sitio de fijación del RNAm y facilitación de la traducción •Transductor de señales celulares ELEMENTOS • Microtubulos • Microfilamentos • Filamentos intermedios • Microtubulos: Formadas por la polimerización de y tubulina. Son estructuras cilíndricas huecas • Microfilamentos: Formadas por polimerización de actina. Son estructuras finas sólidas • Filamentos intermedios: Fibras semejantes a cuerdas compuestas por proteínas de diverso tipo queratina, desmina, neurofilamentos, Lisosoma Retículo Endoplasmático liso Retículo Endoplasmático rugoso Aparato de Golgi Centriolo Vacuola Cubierta nuclear ORGANELOS DE ENDOMEMBRANAS Mitocondrias RETICULO ENDOPLASMÁTICO Espacio luminal o cisternal Espacio citosólico Retículo Endoplasmático Liso Retículo Endoplasmático rugoso Función: RER: Síntesis, almacenamiento y transporte de proteínas REL: Síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos. Detoxificación celular Microsomas Red Trans Golgi (NTG) APARATO DE GOLGI (Dictiosoma) Función: Procesamiento, empaque y distribución de materiales celulares Lisosoma Función: Digestión celular, presenta aproximadamente 40 enzimas hidrolíticas que le permiten degradar diversos compuestos LISOSOMA ORGANELOS DE MEMBRANA Peroxisomas Función: Degrada el peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) descomponiéndolo en agua y oxígeno PEROXISOMAS: Posee enzimas del tipo peroxidasas (catalasa) • Glioxisoma • Vacuolas • Mitocondrias • Cloroplastos Cloroplasto Glioxisoma Vacuolas Mitocondrias Núcleo Pared celular MITOCONDRIA FUNCIÓN: FASE MITOCONDRIAL DE LA RESPIRACIÓN CELULAR CICLO DE KREBS MATRIZ FOSFORILACIÓN OXIDATIVA CRESTA MITOCONDRIAL PLASTIDIOS a) Indiferenciados a.1) Proplastos a.2) Etioplastos b) Diferenciados b.1) Cloroplastos b.2) Cromoplastos b.3) Leucoplastos i) Amiloplastos ii) Oleoplastos iii) Proteinoplastos ¿QUÉ TIPO DE PLASTIDIOS SE PRESENTAN EN LA IMAGEN? CLOROPLASTOS ORGANELOS RIBOPROTEÍCOS RIBOSOMAS: Constituido de ARN ribosómico y proteínas Función síntesis de proteínas ENVOLTURA NUCLEAR NUCLEO - Membrana nuclear - Poro nuclear - Espacio intermembranoso - Carioplasma o Nucleoplasma - Nucleolos - Cromatina Cisterna perinuclear (10 a 50 nm) Nucleolo Cromatina Eucromatina Cromatina: ADN + proteínas (histonas) Eucromatina: Cromatina menos condensada y son transcritas como RNA Heterocromatina: Cromatina condensada PARED CELULAR Funciones: - Confiere estabilidad y rigidez Presente en: Bacterias (peptidoglucano) Algas Hongos (quitina) Plantas (celulosa, hemicelulosa, lignina y suberina) Pared celular ANATOMÍA DE UNA CÉLULA PROCARIOTA - PARED CELULAR - MEMBRANA CITOPLASMÁTICA - CITOPLASMA - NÚCLEOIDE - CROMOSOMA - ORGANELOS RIBOPROTEICOS - RIBOSOMAS (70S) - PROLONGACIONES CITOPLASMÁTICAS = ORGANELOS DE FILAMENTOS PROTEÍCOS - FLAGELOS, PILI - INCLUSIONES CITOPLASMÁTICAS - CÁPSULA - COMPARTAMENTALIZACIÓN - BARRERA SELECTIVAMENTE PERMEABLE - TRANSPORTE DE SOLUTOS - RESPUESTA A SEÑALES EXTERNAS - INTERACCIONES CELULARES - IDENTIDAD CELULAR Y PROPIEDADES INMUNITARIAS - SITIOS PARA ACTIVIDADES BIOQUÍMICAS MEMBRANA PLASMÁTICA FUNCIONES COMPARTAMENTALIZACIÓN CARBOHIDRATOS: interacción célula-célula, célula-sustrato y reconocimiento GRUPO A (galactosa, fucosa, N-acetil glucosamina, N-acetil galactosamina) GRUPO B (galactosa, fucosa, N-acetil glucosamina, galactosa) GRUPO O (galactosa, fucosa, N-acetil glucosamina) TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE LA MEMBRANA PLÁSMATICA TRANSPORTE DE MACRONUTRIENTES - ENDOCITOSIS - FAGOCITOSIS - PINOCITOSIS -EXOCITOSIS TRANSPORTE DE MICRONUTRIENTES - TRANSPORTE PASIVO - NO MEDIADO (SE DA DIRECTAMENTE A TRAVÉS DE LA BICAPA LIPÍDICA) (GASES Y OTRAS MOLÉCULAS POLARES NO CARGADAS) - DIÁLISIS, - OSMOSIS, - DIFUSIÓN SIMPLE - MEDIADO (SE DA A TRAVÉS DE PROTEÍNAS CANAL O TRANSPORTADORES) - DIFUSIÓN FACILITADA - TRANSPORTE ACTIVO ( SE DA EN CONTRA DEL GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN O POTENCIAL ELÉCTRICO CON GASTO DE ENERGÍA) Uniportador Simportador Antiportador PROTEÍNA TRANSPORTADORA TRANSPORTE MEDIADO Molécula transportadora Molécula cotransportadora TRANSPORTE ACTIVO - SIEMPRE ES MEDIADO POR PROTEÍNAS O COMPLEJOS MULTIPROTEÍCOS DENOMINADOS BOMBAS ATP-asas - ES MOLÉCULA-ESPECÍFICA Y EL TRANSPORTE SE DESARROLLA EN CONTRA DEL GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN O DE POTENCIAL ELÉCTRICO
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