Expo Biologia celular

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Unidad 4: Biología celular
Contenido
• Introducción
• Teoría celular
• Origen de la célula
• La célula
• Membrana celular
Introducción
❑ La Biología celular o Citología, es una rama de la
Biología que se encarga del estudio de las células en lo
que respecta a las propiedades, estructura, funciones,
orgánulos que contienen, su interacción con el ambiente
y su ciclo vital.
❑ La célula es la mínima unidad anatómica funcional que
consta de una membrana externa que engloba un medio
acuoso que contiene moléculas orgánicas, incluyendo
material genético compuesto de ADN.
Teoría celular
❑ La teoría celular es un concepto unificador en la
biología y comprende cuatro principios:
✓ Todo organismo vivo está compuesto por una o más
células.
✓ Los organismos vivos más pequeños son células
únicas y las células son las unidades funcionales de los
organismos multicelulares.
✓ Todas las células proceden de otras células.
✓ En las células ocurren las reacciones metabólicas de
los seres vivos, necesarias para que exista la vida.
Teoría celular
Robert Hooke Anton van Leeuwenhoek
Teoría celular
Teoría celular
Theodor Schwann Matthias Schleiden Rudolf Virchow
Origen de la célula
❑ La aparición de las primeras células con núcleo y
orgánulos diferenciados, las eucariontes, se sitúa hace
unos 1 400 millones de años. Su aparición se explica
según la teoría de la endosimbiosis propuesta por Lynn
Margulis.
• La teoría de la endosimbiosis propone que el origen de
las células eucariontes se encuentra en la incorporación
sucesiva de células procariontes que crean una relación
de simbiosis interna.
Origen de la célula
❑ Según esta teoría, una célula procarionte primitiva
fagocitaría a una bacteria más pequeña capaz de
obtener energía mediante la respiración celular. En vez
de digerir a esta bacteria, el organismo primitivo la
mantendría en su interior, puesto que podría
beneficiarse de su creación de energía por la
respiración. Por su parte, la bacteria pequeña obtendría
el beneficio de la protección que le otorgaría estar en el
interior de un organismo más grande. Este sería el
origen de las mitocondrias.
Origen de la célula
❑ Por otro lado, ese organismo primitivo también podría
haber ingerido una cianobacteria, capaz de realizar la
fotosíntesis, y al mantener también con ella una relación
endosimbiótica, se habrían originado los cloroplastos y,
por tanto, las células vegetales primitivas.
❑ Esta teoría explicaría la presencia de ADN, propio en
algunos orgánulos como las mitocondrias y los
cloroplastos, así como la presencia en estos de una
doble membrana que sería resultado de la envoltura de
una célula por la membrana de la célula de mayor
tamaño.
Origen de la célula
La célula
❑ Todos los seres vivos, de las bacterias microscópicas
al cuerpo humano y las secuoyas gigantescas, están
compuestos por células.
❑ Si bien una bacteria consta de una sola célula
relativamente simple, el cuerpo humano tiene billones
de células complejas, especializadas en una enorme
variedad de funciones.
❑ Para sobrevivir, las células deben obtener energía y
nutrimentos de su entorno, sintetizar proteínas y otras
moléculas necesarias para crecer y repararse, y eliminar
los desechos.
La célula
❑ Muchas células deben interactuar con otras. Para
asegurar la continuidad de la vida, las células también
deben reproducirse.
Atributos de las células
❑ Todas las células derivan de antepasados comunes y
deben cumplir funciones semejantes. Por consiguiente,
tienen muchas semejanzas en tamaño y estructura.
❑ Dentro de los atributos o características se presentan
los siguientes:
➢ La membrana plasmática engloba a la célula y faculta 
las interacciones de la célula y su ambiente
La célula
➢ Todas las células
contienen citoplasma
➢ Todas las células usan
el ADN como plano de la
herencia y el ARN para
copiar el plano y ejecutar
la instrucción
➢ Todas las células
obtienen materias primas y
energía del entorno
La célula
Tipos básicos de células
❑ Hay dos tipos básicos de células: procariontes
eucariontes.
❑ Todas las formas de vida están compuestas por dos
tipos diferentes de células. Las células procariontes
(“antes del núcleo”) forman el “cuerpo” de bacterias y
arqueas, que son las formas más simples de vida. Las
células eucariontes (“núcleo verdadero”) son mucho
más complejas y se encuentran en el cuerpo de
animales, plantas, hongos y protistas.
La célula
❑ Como se desprende de sus nombres, una diferencia
sorprendente entre las células procariontes y
eucariontes es que el material genético de las
eucariontes está contenido dentro de un núcleo
envuelto en una membrana. En cambio, el de las
procariontes no está dentro de una membrana. Otras
estructuras envueltas por membranas como los
organelos, aumentan la complejidad estructural de las
células eucariontes.
❑ Las células eucariontes pueden ser de tipo vegetal o
animal.
La célula
❑ Las células se componen de tres partes importantes:
membrana plasmática, citoplasma y núcleo.
Membrana plasmática
❑ La membrana plasmática es la membrana exterior de la
célula que está compuesta por capa doble capa de
fosfolípidos y colesterol en la que están incrustadas
numerosas proteínas.
❑ Entre las funciones importantes de la membrana
plasmática se encuentran:
➢ Aislar el contenido de la célula del ambiente exterior
La célula
➢ Regular la entrada y
salida de materiales de la
célula
➢ Permitir la interacción
con otras células y con el
ambiente extracelular
La célula
Pared celular
❑ La pared celular es una capa inerte y rígida que
recubre, sostiene y protege a la membrana plasmática de
las plantas, hongos y algunos protistas.
❑ Las protistas unicelulares que viven en el mar pueden
tener paredes hechas de celulosa, proteína o sílice vítreo.
Las paredes celulares de los vegetales están compuestas
por celulosa y otros polisacáridos, mientras que aquellas
de los hongos están hechas de quitina. Las células
procariontes también tienen paredes, pero están hechas
de otros polisacáridos.
La célula
❑ Las paredes celulares son porosas, permitiendo que las
moléculas de O, CO2 y H2O se difundan fácilmente a
través de ellas. La estructura que rige las interacciones
entre una célula y su entorno es la membrana plasmática,
situada debajo de la pared celular (cuando hay una
pared).
La célula
Citoplasma
❑ El citoplasma consta de todos los compuestos químicos y
estructuras que están dentro de la membrana plasmática pero
fuera del núcleo.
❑ La parte fluida del citoplasma de células procariontes y
eucariontes se llama citosol que contiene agua, sales y una
gran variedad de moléculas orgánicas, como: proteínas,
lípidos, carbohidratos, aminoácidos y nucleótidos.
❑ Casi todas las actividades metabólicas de las células al
igual que las reacciones bioquímicas que sustentan la vida,
ocurren en el citoplasma. Un ejemplo es la síntesis de
proteínas.
La célula
❑ En el citoplasma de las eucariontes se encuentra una
variedad de organelos, estructuras envueltas en
membranas como el núcleo y las mitocondrias, que
realizan funciones específicas en la célula.
❑ El citoesqueleto, es una red de fibras de proteínas que
confiere forma, sostén, organización y movimiento a las
células eucariontes. Muchos organelos están unidos al
citoesqueleto. El citoesqueleto está compuesto por tres
tipos de fibras de proteína: delgados microfilamentos,
filamentos intermedios (de tamaño mediano) y
microtúbulos gruesos.
La célula
La célula
❑ El citoesqueleto cumple las siguientes funciones
importantes: da forma a la célula, permite el movimiento
de la célula, ayuda en el movimiento de los organelos y
son importantes en la división celular.
❑ Los cilios y los flagelos son extensiones finas de la
membrana plasmática, sostenidas internamente por
microtúbulos del citoesqueleto. Cada cilio o flagelo
contiene un anillo de nueve pares de microtúbulos, con
otro par en el centro. Los cilios y los flagelos mueven a la
célula en medios acuosos o hacen pasar los líquidos por
lacélula.
La célula
❑ Algunos organismos unicelulares, como el paramecio,
utilizan los cilios para nadar; otros tienen flagelos. En los
animales multicelulares, los cilios mueven líquidos y
partículas suspendidas por la superficie. Las células ciliadas
revisten estructuras tan diferentes como las branquias de
las ostras (donde mueven el agua con abundante comida y
oxígeno), los oviductos de las hembras de los mamíferos
(mueven un óvulo del ovario al útero a través de líquido) y el
aparato respiratorio de la mayor parte de los vertebrados
terrestres (mueve al moco claro que lleva desechos y
microorganismos de la tráquea y pulmones. Casi todos los
espermatozoides animales y algunos vegetales se mueven
con flagelos.
La célula
❑ Las vesículas son sacos pequeños que se encargan de
trasladar las membranas y contenidos especiales entre
distintas regiones del sistema. Las vesículas almacenan,
transportan o digieren productos y residuos celulares.
Son una herramienta fundamental de la célula para la
organización del metabolismo.
❑ El retículo endoplasmático consiste en una serie de
membranas interconectadas que forman un laberinto de
sacos aplanados y canales dentro del citoplasma. Entre
sus muchas funciones está servir como centro para la
síntesis de proteínas de membrana y fosfolípidos.
❑ Las células eucariontes tienen dos formas de retículo
endoplasmático: rugoso y liso.
La célula
❑ Las células eucariontes tienen dos formas de retículo
endoplasmático: rugoso y liso.
La célula
❑ Los ribosomas son complejos supramoleculares que
consta de dos unidades, cada una compuesta de ARN
ribosomal y proteína. Se encuentra en el citoplasma de
las células o unido al retículo endoplasmático y es el
lugar de la síntesis de proteínas; durante dicha síntesis,
la secuencia de bases del ARN mensajero se traduce en
la secuencia de aminoácidos de una proteína.
❑ Son los centros celulares de traducción que hacen
posible la expresión de los genes, es decir, se encargan
de sintetizar proteínas a partir de la información
contenida en el ADN, que llega transcrita a los
ribosomas en forma de ARN mensajero (ARNm).
La célula
❑ El aparato de Golgi es un conjunto especializado de
membranas derivadas del retículo endoplasmático. Tiene el
aspecto de una pila de sacos aplanados e interconectados.
❑ La función principal del aparato de Golgi es modificar,
clasificar y empacar proteínas producidas por el retículo
endoplasmático rugoso.
❑ El aparato de Golgi realiza las funciones siguientes:
❖ Modifica algunas moléculas; una función importante es
agregar carbohidratos a proteínas para hacer
glucoproteínas. También degrada algunas proteínas en
péptidos más pequeños.
La célula
❖ Sintetiza algunos polisacáridos
usados en las paredes de las
células vegetales, como celulosa y
pectina.
❖ Separa varias proteínas y lípidos
recibidos del retículo
endoplasmático según su destino.
❖ Empaca las moléculas terminadas
en vesículas que transporta a otras
partes de la célula o a la membrana
plasmática para exportarlas.
La célula
❑ Los lisosomas son organelos envueltos por una
membrana que contiene enzimas digestivas
intracelulares. Una función importante de los lisosomas
es digerir las partículas alimenticias, que van de
proteínas sueltas a microorganismos completos.
❑ Muchas células “comen” por fagocitosis, es decir,
engloban partículas del exterior de la célula mediante
extensiones de la membrana plasmática. A continuación,
esta membrana con el alimento encerrado perfora dentro
del citoplasma y forma una vacuola alimentaria.
La célula
❑ Los lisosomas reconocen estas vacuolas alimentarias y se
fusionan con ellas. El contenido de las dos vacuolas se
mezcla y las enzimas del lisosoma degradan los alimentos
en moléculas pequeñas, como aminoácidos, monosacáridos
y ácidos grasos que pueden usarse en la célula.
❑ Los lisosomas también digieren organelos gastados o
defectuosos, que se engloban en vesículas de la membrana
del retículo endoplasmático, las cuales se fusionan con los
lisosomas para exponer dichos organelos a enzimas
digestivas que los degraden en sus moléculas básicas.
Estas moléculas se liberan en el citoplasma, donde pueden
volver a usarse en los procesos metabólicos.
La célula
❑ Las vacuolas cumplen
muchas funciones,
incluyendo la regulación
del agua, sostén y
almacenamiento. Las
vacuolas pueden ser de
tipo alimentaria, contráctil
(paramecio) y central
(células vegetales).
La célula
❑ Las mitocondrias son organelos delimitados por dos
membranas, en las cuales se producen energía por
metabolismo aerobio. Las mitocondrias producen ATP
con la energía almacenada en las moléculas de comida
❑ La mitocondria extrae energía de las moléculas de los
alimentos la almacenan y la almacena en los enlaces
energéticos del ATP.
❑ La degradación de las moléculas alimentarias comienza
con las enzimas del citosol y no consume oxígeno. Esta
degradación anaeróbica (“sin oxígeno”) no convierte
mucha energía de los alimentos en energía del ATP.
La célula
❑ Las mitocondrias permiten a la célula eucarionte usar
oxígeno para degradar aún más las moléculas
energéticas. Estas reacciones aeróbicas (“con oxígeno”)
generan energía con mucha mayor eficacia,
aproximadamente 16 veces más ATP se produce por
metabolismo aeróbico en las mitocondrias que por
metabolismo anaeróbico en el citosol.
❑ Los cloroplastos son organelos de las plantas y de los
protistas parecidos a plantas en el cual se realiza la
fotosíntesis. Está rodeado por una membrana doble y
contiene un extenso sistema interno de membranas
donde se localizan las moléculas de clorofila.
La célula
La célula
❑ La fotosíntesis, que capta energía solar y aporta la
energía para impulsar la vida en la Tierra, ocurre en los
cloroplastos de células eucariontes y en las membranas
de células procariontes.
La célula
❑ Los cloroplastos son plástidos,
organelos que se encuentran
únicamente en las plantas y los
protistas fotosintéticos. Las
plantas y los protistas
fotosintéticos usan tipos de
plástidos que no son cloroplastos
como depósitos de diversas
moléculas, incluyendo los
pigmentos que dan a las frutas
maduras sus colores amarillo,
anaranjado y rojo.
La célula
Núcleo
❑ El núcleo es un organelo (el más grande de la célula)
compuesto por tres partes principales: envoltura nuclear,
cromatina y nucleolo.
❑ El núcleo está aislado del resto de la célula por una
envoltura nuclear que consiste en una membrana doble. La
membrana está perforada por poros diminutos revestidos de
proteínas. Agua, iones y pequeñas moléculas pueden cruzar
por los poros, pero el paso de moléculas grandes
(principalmente proteínas, pre-subunidades de ribosoma y
ARN) está regulado por proteínas guardianas especiales
llamadas complejo del poro nuclear que revisten los poros.
La célula
La célula
❑ La cromatina consta de ADN asociado con proteínas. El
ADN de las eucariontes y sus proteínas forman largas
concatenaciones llamadas cromosomas.
❑ Los genes del ADN proporcionan un plano de un
“código molecular” para una enorme variedad de
proteínas. Algunas de estas proteínas forman
componentes estructurales de la célula, mientras que
otras regulan el movimiento de materiales por las
membranas celulares y otras más son enzimas que
realizan las reacciones químicas del crecimiento,
reparación de la célula, adquisición de nutrimentos y
energía, y reproducción.
La célula
La célula
❑ El nucleolo es el centro
de la síntesis de los
ribosomas. Consta de ARN
ribosomal (ARNr), proteínas,
ribosomas en varias etapas
de síntesis, y el ADN lleva
los genes que codifican el
ARN ribosomal.
La célula
La célula
Membrana celular
❑ La membrana celular o plasmática aísla el contenido de la
célula y permite la comunicación con el entorno.
❑ La membrana celular cumple varias funciones cruciales:
➢ Aíslan de forma selectiva el contenido de la célula del
ambiente externo, de modo que se producen gradientes
de concentración de sustancias disueltas producidas en
diversas partes de la membrana.
➢ Regulanel intercambio de compuestos esenciales
entre la célula y el medio acuoso extracelular o entre los
organelos envueltos en membranas y el citoplasma del
entorno.
La célula
Membrana celular
➢ Ayudan en la comunicación entre células.
➢ Permiten las uniones en el interior de las células y
entre ellas.
➢ Regulan muchas reacciones bioquímicas
¿Cómo pasan las sustancias por las membranas?
❑ Las moléculas de los fluidos se mueven en respuesta a
gradientes.
❑ Las sustancias atraviesan las membranas por difusión
en la bicapa de fosfolípidos o pasan por proteínas de
transporte especializado.
Membrana celular
❑ La difusión es el movimiento neto de partículas de una
región de mayor concentración a otra de menor
concentración, impulsado por el gradiente de
concentración. Puede ocurrir en un líquido o a través de
una barrera, como una membrana.
Membrana celular
Membrana celular
❑ El movimiento a través de las membranas ocurre por
transporte pasivo y activo.
❑ El transporte pasivo es el movimiento de materiales a
través de una membrana por un gradiente de
concentración, presión o carga eléctrica sin consumir
energía celular. El transporte pasivo es por difusión
simple, difusión facilitada y ósmosis.
❑ La difusión simple es la difusión de agua, gases
disueltos o moléculas liposolubles a través de la doble
capa de fosfolípidos de una membrana celular.
Membrana celular
❑ La difusión facilitada es la difusión de moléculas a
través de una membrana, con la participación de
proteínas transportadoras insertadas en dicha membrana.
❑ La ósmosis es la difusión del agua por una membrana
con permeabilidad diferencial, normalmente
descendiendo por un gradiente de concentración de
moléculas de agua libre. El agua pasa de una solución
que tiene una concentración mayor de agua libre a la
solución que tiene una menor concentración.
Membrana celular
Membrana celular
Membrana celular
❑ El transporte que requiere de energía es aquel en el que
la célula consume energía para que entren y salgan las
sustancias. Puede ser por transporte activo, endocitosis y
exocitosis.
❑ El transporte activo es el movimiento de materiales a
través de una membrana mediante el uso de energía celular,
normalmente contra un gradiente de concentración.
❑ La endocitosis es la captación en la membrana
plasmática de material extracelular al formarse un saco
envuelto por una membrana que entra en el citoplasma y
hace pasar ese material al interior de la célula.
Membrana celular
Membrana celular
❑ La exocitosis es el proceso en el que material intracelular
queda envuelto en un saco rodeado por una membrana, el
cual se desplaza hasta la membrana plasmática y se fusiona
con ésta para liberar el material fuera de la célula.
¡Muchas gracias!
	Diapositiva 1: Unidad 4: Biología celular
	Diapositiva 2: Contenido 
	Diapositiva 3: Introducción
	Diapositiva 4: Teoría celular
	Diapositiva 5: Teoría celular
	Diapositiva 6: Teoría celular
	Diapositiva 7: Teoría celular
	Diapositiva 8: Origen de la célula
	Diapositiva 9: Origen de la célula
	Diapositiva 10: Origen de la célula
	Diapositiva 11: Origen de la célula
	Diapositiva 12: La célula
	Diapositiva 13: La célula
	Diapositiva 14: La célula
	Diapositiva 15: La célula
	Diapositiva 16: La célula
	Diapositiva 17
	Diapositiva 18
	Diapositiva 19: La célula
	Diapositiva 20: La célula
	Diapositiva 21: La célula
	Diapositiva 22: La célula
	Diapositiva 23
	Diapositiva 24: La célula
	Diapositiva 25: La célula
	Diapositiva 26: La célula
	Diapositiva 27: La célula
	Diapositiva 28: La célula
	Diapositiva 29
	Diapositiva 30: La célula
	Diapositiva 31: La célula
	Diapositiva 32: La célula
	Diapositiva 33: La célula
	Diapositiva 34: La célula
	Diapositiva 35: La célula
	Diapositiva 36: La célula
	Diapositiva 37
	Diapositiva 38: La célula
	Diapositiva 39: La célula
	Diapositiva 40: La célula
	Diapositiva 41: La célula
	Diapositiva 42: La célula
	Diapositiva 43: La célula
	Diapositiva 44: La célula
	Diapositiva 45: La célula
	Diapositiva 46: La célula
	Diapositiva 47: La célula
	Diapositiva 48: La célula
	Diapositiva 49: La célula
	Diapositiva 50: La célula
	Diapositiva 51: Membrana celular
	Diapositiva 52: La célula
	Diapositiva 53: Membrana celular
	Diapositiva 54: Membrana celular
	Diapositiva 55: Membrana celular
	Diapositiva 56: Membrana celular
	Diapositiva 57: Membrana celular
	Diapositiva 58: Membrana celular
	Diapositiva 59: Membrana celular
	Diapositiva 60: Membrana celular
	Diapositiva 61: Membrana celular
	Diapositiva 62: Membrana celular
	Diapositiva 63: ¡Muchas gracias!