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ZOOLOGÍA GENERAL – IRNyMA – 2021 Unidad II - N.M. Romero 1 Unidad II - Citología: la célula como unidad de la vida ¿Qué es una célula? Existen diferentes definiciones, una de las más completa es la siguiente: “La célula es una unidad estructural, funcional y de origen de todo ser vivo” Algunas células son más complejas que otras, pero todas poseen los componentes físicos y químicos necesarios para su mantenimiento, crecimiento y reproducción. Una célula es un sistema abierto ➔ requiere intercambio de materia y energía con el ambiente que la rodea. Citología (cito= célula; logos= estudio), es la disciplina que se encarga del estudio de las células. Un poco de historia… Para llegar al estado actual del conocimiento de las células, muchos investigadores, desde hace varios siglos, realizaron sus valiosos aportes. Contribuciones de Robert Hooke (1635-1703); Schleiden (1804-1881); Schwann (1810 -1882); Virchow (1821 – 1902) (ver capítulo 1 de Introducción al conocimiento de células y tejidos). Las contribuciones de los científicos mencionados, permitieron enunciar una de las teorías que actualmente constituye un pilar fundamental de los estudios vinculados a las Ciencias Naturales: la Teoría Celular (finales siglo XIX). Los postulados de la mencionada teoría se pueden sintetizar de la siguiente manera: ➢ Toda célula se origina de otra célula. ➢ Todos los organismos están constituidos por una o más células. ➢ Todas las reacciones químicas de un organismo ocurren dentro de sus células. ➢ En las células se encuentra la información hereditaria, que es transferida de la célula progenitora a las células hijas. Modelos celulares Existen dos modelos generales de células, según su organización, ellos son: ▪ CELULA PROCARIOTA (pro= anterior; carion= núcleo): Sin núcleo diferenciado. El ADN se encuentra adherido a la membrana o en el citoplasma (región nucleoide), como una molécula grande circular. ▪ CELULA EUCARIOTA (eu= verdadero; carion= núcleo): El ADN está asociado a proteínas especiales y rodeado por una doble membrana, constituyendo el núcleo. Las células procariotas son muy pequeñas, con el microscopio óptico, sólo es visible su forma), las subestructuras sólo pueden observarse usando microscopios electrónicos. https://youtu.be/0gclz-yJVo8 ZOOLOGÍA GENERAL – IRNyMA – 2021 Unidad II - N.M. Romero 2 Presentan diferentes formas, según eso reciben distintos nombres: bacilos (en forma de bastón), cocos (esféricas), espirilos (espiraladas), vibrios (similares a una “,” coma). Todas poseen la misma estructura básica: Membrana plasmática Nucleoide (ADN) Citoplasma: citosol y partículas insolubles Ribosomas y polisomas: sitios de síntesis de proteínas Ejemplos de células procariotas: bacterias y archibacterias. Fotografía de un bacilo presente en el intestino, Escherichia coli, aumento 80.000X – Obtenida usando un Microscopio Electrónico de transmisión (MET). Como podemos ver, 2 de los 3 Dominios, están integrados por organismos constituidos células procariotas: Leer el capítulo I de la cartilla “Introducción al conocimiento de células y tejidos” (2012). ZOOLOGÍA GENERAL – IRNyMA – 2021 Unidad II - N.M. Romero 3 Las células eucariotas presentan la siguiente organización general: • Rodeadas por una membrana celular. • Presencia de un núcleo definido. • En el citoplasma presentan diversos organelos (= organoides u orgánulos). • Con citoesqueleto. • Formación de compartimentos membranosos donde se llevan a cabo diferentes funciones metabólicas. • Todos los organismos del Dominio Eukarya están constituidos por células con este modelo de organización: Célula Eucariota Animal típica (tomado de H. Curtis) https://youtu.be/EXupIhVTn0o ZOOLOGÍA GENERAL – IRNyMA – 2021 Unidad II - N.M. Romero 4 Membrana plasmática o celular: ❖ Responde al modelo de mosaico fluido: constituido por fosfolípidos, proteínas, hidratos de carbono. ❖ Las superficies externa e interna difieren. ❖ El colesterol le da rigidez a la membrana ❖ Funciones: límite celular; regula entrada y salida de materiales (permeabilidad selectiva); divide a la célula en compartimentos; superficie para reacciones químicas; adhesión y comunicación entre células; transmite señales entre el entorno y el exterior de la célula. Transporte a través de membrana El transporte de sustancia desde y hacia el citoplasma de la célula, atravesando la membrana plasmática, puede ser pasivo o activo. Pasivo: las partículas se mueven siguiendo un gradiente de potencial, van desde donde están más concentradas hacia donde hay menor cantidad ➔ no requiere de energía externa, ej: difusión simple. Activo: el desplazamiento de sustancias ocurre desde donde hay menor concentración a mayor concentración ➔ requiere de energía externa, ej: bomba de sodio y potasio. También el transporte puede ser Facilitado por proteínas: • Canales: las proteínas integrales forman canales, permiten el paso de solutos hidrófilos (se unen fácilmente al agua), por difusión. Son altamente específicos. https://www.asturnatura.com/articulos/envoltura-celular/membrana-plasmatica-mosaico-fluido.php ZOOLOGÍA GENERAL – IRNyMA – 2021 Unidad II - N.M. Romero 5 • Transportadores: las proteínas se asocian específicamente a la molécula que será transportada, participan en transporte facilitado pasivo o en sistemas de transporte activo. Otro tipo de intercambio mediado por las membranas es la endocitosis, proceso que implican un cambio temporario en la forma de la membrana (formación de pliegues). Pueden ser: fagocitosis cuando la célula incorpora partículas sólidas, pinocitosis cuando se incorporan sustancias diluidas o endocitosis mediada por receptores cuando la célula posee en su superficie receptores específicos para el reconocimiento de las partículas que incorporará. CITOPLASMA En el citoplasma se pueden reconocer dos fases: citosol y organelas u organoides. Citosol: parte del citoplasma en estado líquido, contiene enzimas y sustancias orgánicas e inorgánicas. Organelas u organoides: estructuras presentes en el citoplasma, que cumplen funciones específicas: ej. ribosomas, mitocondrias, vesículas, etc. Sistema de endomembranas: conformado por la membrana nuclear, retículos endoplasmáticos, complejo o aparato de Golgi, lisosomas, vesículas y vacuolas. ZOOLOGÍA GENERAL – IRNyMA – 2021 Unidad II - N.M. Romero 6 Otros elementos presentes en las células eucariotas son las proteínas que conforman el citoesqueleto (en el citoplasma) y la muchas presentan estructuras especiales para el movimiento, como son los cilios y flagelos. Organelos citoplasmáticos A continuación les presento imágenes de la estructura de los diferentes organelos presentes en el citoplasma, deberán ampliar esta información para saber la función que cumplen cada uno, consultando la primera parte del capitulo IV de la cartilla “Introducción al conocimiento de células y tejidos” (2012) o haciendo click acá. • Ribosomas • Retículo endoplasmático rugoso (RER) y liso (REL) • Complejo o Aparato de Golgi • Lisosomas y peroxisomas • Mitocondrias Citoesqueleto: Constituido por tres tipos de fibras: microtúbulos, filamentos intermedios y microfilamentos, se diferencias por la composición química y por el diámetro. https://www.lifeder.com/celula-animal-partes-funciones/ ZOOLOGÍA GENERAL – IRNyMA – 2021 Unidad II - N.M. Romero 7 Cilios y flagelos: la ultraestructura interna de ambos es idéntica, como se ve en la siguiente imagen (obtenida con microscopio electrónicode transmisión). Se conoce como 9 + 2, ya que tienen 9 pares de microtúbulos rodeando a un par central. La diferencia está en la longitud, los flagelos son más largos; en la cantidad, generalmente los cilios son más numerosos y la forma en que se mueven: los cilios baten el agua en forma paralela a la membrana celular, mientras que los flagelos ondulan siguiendo el eje mayor de la célula. Centrosoma: organelos exclusivos de las células eucariotas de tipo animal, desempeñan un rol muy importante durante la división celular, ya que organizan el huso acromático. Constituidos por dos centríolos que se disponen perpendicularmente. Tienen la misma estructura interna que los corpúsculos basales (la zona de anclaje de cilios y flagelos al citoplasma), constituidos por 9 tripletes de microtúbulos. Núcleo de célula Eucariota Fotomicrografías tomadas con MET. A: poro nuclear; B: nucleólo; C: doble membrana; D: cromatina laxa; E: cromatina densa. Las flechas de la imagen de la derecha señalan poros nucleares. ZOOLOGÍA GENERAL – IRNyMA – 2021 Unidad II - N.M. Romero 8 Nucleolo: Región más conspicua (=notoria) del núcleo. Está constituido por ARN ribosómico ➔ allí se construyen las subunidades de los ribosomas. Varían en tamaño y cantidad según la actividad celular, mientras más actividad tenga una célula, mayor cantidad de nucleolos presentará. Material genético: ADN: Ácido Desoxi-Ribonucléico y ARN: Ácido Ribo-Nucléico (ARNm, ARNr y ARNt). En células eucariotas es lineal, unido a proteínas histonas y no histonas. Cada molécula de ADN (unidas a sus proteínas) constituyen un cromosoma. Cuando la célula no está en división el ADN se encuentra desespiralizado en forma de cromatina, cuando la célula se divide la cromatina se condensa y los cromosomas se hacen visibles. Ciclo celular: la mayoría de las células atraviesan por un ciclo que inicia con la división celular (fase M) que las origina, siguiendo una interfase donde se pueden diferenciar las fases G1, S y G2. En este video te explican de manera muy sencilla lo que sucede en cada fase https://youtu.be/I0PdiIICFW4 ZOOLOGÍA GENERAL – IRNyMA – 2021 Unidad II - N.M. Romero 9 BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA Acosta R.; D. Santos; C. Bonomo; O. Villanueva. 2011 y 2012. Introducción al conocimiento de células y tejidos. Capítulo I. Universidad Nacional de Salta Campbell, N. y J. Reece. 2007. Biología. 7° Edición. Ed. Médica Panamericana. Curtis, H; Barnes, S; Schnek, A y A Massarini. 2008. Biología. 7° Edición. Ed. Médica Panamericana. Hickman, C.P.; L.S. Roberts; A. Larson; H. I`Anson y D.J. Eisenhour. 2006. Principios integrales de Zoología. 13° edición. McGraw-Hill Interamericana. Vera Mesones R, LB Nieva, NM Romero y GE Vargas. 2011 y 2012. Introducción al conocimiento de células y tejidos. Capítulo IV. Universidad Nacional de Salta
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