Temario

LA CÉLULA

• Teoría celular
• Origen de la vida
• Estructuras de la célula eucariota y procariota
• Estructuras de las membranas celulares
• Tejidos

         OBJETIVOS        

GRUPO 1:

•        Enunciar la teoría celular 
•        Pruebas a favor y en contra de la teoría celular 
•        Diferencias entre organización unicelular y pluricelular 
•        Buscar la variedad de tamaños de la célula.
•        Instrumentos para la observación de células 
•        Diferenciación celular 
•        Diferencias entre diferenciación celular y división celular 
•        Células madre 

GRUPO 2

•        Definir estructuras de células eucariota y procariota 
•       Relación entre orgánulos y su función.
•       Técnicas de observación de orgánulos celulares
•        Diferencias entre células animales y vegetales 
•        Estructura de las paredes celulares.

GRUPO 3

•        Estructura de la membrana (biomoléculas)
•        Función de la membrana 
•        Función de cada una de las biomoléculas que componen la membrana 
•        Transportes a través de la membrana 
•        Procesos de endocitosis y exocitosis 
•        Mosaico fluido de membranas
•        Tejidos

                                   La importancia de las células en los seres vivos

                                    Animación célula

La teoría celular

LA TEORÍA CELULAR

Durante muchos años se ha trabajado para formular la teoría celular. Muchos científicos han trabajado en el desarrollo de los tres principios de esta teoría, que son:

- La célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos.

- Toda célula procede de otra célula preexistente.

- Todos los seres vivos están formados por células.

Los científicos que colaboraron en la elaboración de esta teoría fueron:

- Hooke: (1665) observo en una lámina de corcho unas pequeñas celdillas.

- Leeuwenhoek: fue el primero en observar células en movimiento, en bacterias y protozoos.

- Dutrochet: estableció que la célula es la unidad funcional y estructural de todos los seres vivos.

- Virchow: (1858) estudiando diferentes enfermedades descubrió que éstas se expandían por la reproducción y división de las células, es decir, que todas las células provenían de otra preexistente.

- Schleiden y Schwann: (1838-1839) mientras Schleiden investigaba plantas y Schwann en plantas y en animales, ambos descubrieron que estos estaban formados por células. Más tarde se reunieron y pusieron sus ideas en común.

- Brown: vió la presencia de núcleo (ADN) en células eucariotas, estableciendo así que la célula contiene la unidad genética de todos los seres vivos.

- Ramón y Cajal: acaba con las dudas sobre la teoría celular, al demostrar la teoría en el tejido nervioso.

Organización Uni y Pluricelular

ORGANIZACIÓN UNI Y PLURICELULAR

Reino	Unicelular	Pluricelular
Moneras	X
Ejemplo	Bacterias
Protoctista	X	X
Ejemplo	Protozoos	Algas pluricelulares
Hongos	X	X
Ejemplo	Levadura	Setas
Plantas		X
Ejemplo		Pino
Animales		X
Ejemplo		Perro

Variedad de tamaños de células

VARIEDAD DE TAMAÑOS DE CÉLULAS

Tipo de célula	Medida
Neurona	300-400 micrómetros
Adipocito	50-150 micrómetros
Óvulo	100 micrometros
Músculo liso	150-200 micrometros
Leucocitos	15 micrometros
Hematíes	7,5 micrometeos
Espermatozoide	5 micrometros

Actividad interactiva sobre tamaños de células. (Hacer click aquí)

Diferenciación y división celular

RELACIÓN ENTRE DIFERENCIACIÓN Y DIVISIÓN CELULAR

Las células se reproducen mediante la división celular, en este proceso, se reparte el material genético de la célula que se divide. Al dividirse las células que surgen sufren un proceso de diferenciación, en el que cada célula se especializa en una determinada función; esto ocurre mediante la expresión del material genético.

En el caso de las neuronas no se dividen ni se especializan más, al llegar a un determinado punto de especialización?

Diferenciación celular

División celular

Células madre

CÉLULAS MADRES

Las células madre son aquellas que se pueden reproducir y diferenciar de cualquier manera, es decir, que pueden cumplir cualquier función. En algunos casos, las células madres no se especializan. Solo se pueden se pueden diferenciar células madre de células normales, por su comportamiento, es decir, dentro de un tejido no se puede determinar que células son células madres por su apariencia.

A partir de ellas se puede formar un organismo completo.

Las células madre se pueden encontrar en prácticamente todo el ser humano, pero hay ciertos lugares en los que la concentración de células madre es mayor. Como por ejemplo; en el cordón umbilical, que une a la madre con el feto; células de la placenta; médula ósea roja y la zona subcutánea.

Titulares células madre "EL PAÍS"

Banco células madre

Células eucariota y procariota

ESTRUCTURAS DE LAS CÉLULAS EUCARIOTA Y PROCARIOTA

PROCARIOTA

La organización celular procariótica se caracteriza porque no hay un núcleo celular diferenciado, pues el material genéticos ADN circular desnudo, disperso en el interior de la célula y además no hay sistema de membranas por lo que padece de gran cantidad de estructuras.

Estructura

·     1. Envoltura celular

• Membrana plasmática: estructura que rodea, limita, da forma y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior y el exterior de las células.

• Pared bacteriana: proporciona integridad estructural a la célula.

•  Cápsula bacteriana: es una capa rígida que se utiliza como depósito de alimentos y como lugar de eliminación de sustancias de desecho.

·      2. Citoplasma

•  Citosol o hialoplasma: parte soluble del citoplasma de la célula.

•  Morfoplasma: estructura donde se encuentran los orgánulos celulares.

• Nucleoide: contiene el ADN.

·      3. Estructuras paraplásmaticas

• Fimbrias: apéndices utilizados por las bacterias para adherirse a las superficies, unas a otras, o a las células animales.

• Flagelos: apéndices utilizados para el movimiento.

EUCARIOTA

Caracterizada porque el material genético se encuentra aislado del resto de la célula por una membrana formando el núcleo celular. Además existe un complejo sistema de membranas internas que aíslan compartimentos u orgánulos, cada cual con una o varias funciones.

Existen dos tipos de células eucariotas: ANIMAL Y VEGETAL

• Animal

Los animales y los protozoos presentan células de modelo animal aunque los protozoos son unicelulares y su célula es más sencilla.

• Vegetal

Las plantas, los hongos y las algas presentan células de modelo vegetal, aunque los hongos carecen de cloroplastos.

Estructura

·      Envueltas celulares

• Membrana plasmática: estructura que rodea, limita, da forma y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior y el exterior de las células.

• Membrana de secreción  

1. Glucocaliz (animal): material extracelular que se deforma con facilidad, que no tiene límites definidos y que se une de forma laxa a la bacteria 
2. Pared celulósica (vegetal)
3.  Pared de quitina (hongos)

            
       Citoplasma

• Citosol o hialoplasma: parte soluble del citoplasma de la célula.

• Citoesqueleto: provee soporte interno en las células, organiza las estructuras internas de la misma e interviene en los fenómenos de transporte, tráfico y división celular.
• Orgánulos subcelulares

·      Núcleo: Contiene material genético.

PROCARIOTA	EUCARIOTA
ADN sin proteínas	ADN con proteínas como cromosomas y cromatina
ADN libre en el citoplasma	ADN concentrado en un núcleo
No tiene mitocondrias	Tiene mitocondrias
70-S ribosomas	80-S ribosomas
No tiene una estructura interna que forme orgánulos	Tiene una estructura interna que forma orgánulos
Tamaño de la célula < 10 micrómetros	Tamaño de la célula > 10 micrómetros

Aunque ambas células son eucariotas, presentan una serie de diferencias que las permiten ser distinguidas la una de la otra: La célula animal no tiene cloroplastos ni pared celular. Además posee vacuolas y centriolos más pequeños que los de las células vegetales. En cambio, éstas últimas se caracterizan por poseer cloroplastos y pared celular (la cual da forma poliédrica a la celula) y sus vacuolas son mucho más grandes que las de las células eucariotas. De esta manera se desplaza el núcleo de la célula hacia uno de los lados .

          

Orgánulos celulares

Orgánulos celulares y su función:

1.  Núcleo: Estructura que contiene en su interior el nucleoplasma, en el que se encuentra el nucléolo y la cromatina. Envuelto por una doble membrana perforada con numerosos poros que permiten el intercambio de sustancias con el citoplasma. El nucléolo está relacionado con la formación de ribosomas. La cromatina está formada por largos filamentos de ADN asociados a proteínas. Cuando la célula es encuentra en proceso de división celular, la cromatina se condensa formando cromosomas.

   

2. Centrosoma: Presente en las células animales y vegetales. En las células animales, está  formado por dos centriolos dispuestos perpendicularmente. Éstos están formados por microtúbulos de proteínas llamadas fibras del áster. Del centrosoma derivan varias estructuras filamentosas, como pueden ser los cilios y flagelos. Además interviene en la mitosis, formando el huso mitótico.

3. Mitocondria: Orgánulo generalmente ovalado constituido por dos membranas, una externa lisa y una interna que presenta pliegues o crestas. En ella se realiza la respiración celular, es decir, la producción de energía a partir de la oxidación de la materia orgánica.

4. Cloroplasto: Orgánulo ovoide, exclusivo de las células vegetales. Formado por dos membranas, una externa lisa y una interna que presenta pliegues denominados tilacoides. Es ahí donde se encuentra el pigmento clorofila. En él se realiza la fotosíntesis.

5. Retículo Endoplasmático: Sistema membranoso formado por túbulos y cisternas. Si lleva adosados ribosomas, se denomina Retículo Endoplasmático Rugoso (RER). En caso contrario, recibe el nombre de Retículo Endoplasmético Liso (REL). El rugoso está implicado en el almacenamiento de proteínas sintetizadas en los ribosomas y su transporte por la célula. La funcón del liso es la síntesis y transporte de lípidos. 

6. Aparato de Golgi: Conjunto membranoso formado por sacos aplanados y apilados de cuya periferia parten vesículas. Cada grupo forma un dictiosoma. En sus sacos se acumulan sustancias procedetes del Retículo Endoplasmático . También transporta dichas sustancias al exterior por medio de las vesículas.

6. Ribosoma: Orgánulo globular carente de membrana y constituido por dos subunidades de diferente tamaño. En ellos se sintetizan las proteínas. Pueden encontrarse aislados o asociados al RER. Se encuentran tanto en las células eucariotas como en las procariotas.

7. Lisosoma: Vesículas en cuyo interior hay enzimas digestivas que digieren las sustancias más complejas de los nutrientes, en otras más sencillas.

8. Vacuola: Saco membranoso en cuyo interior se almacenan sustancias. Interviene en la nutrición celular y en la regulación de agua y sales minerales en la célula.

Actividad interactiva sobre los orgánulos celulares

Paredes celulares

Estructura de las Paredes Celulares

La pared celular es una cubierta gruesa rígida que rodea las células vegetales, las de los hongos y las de las bacterias.

Existen diferencias entre la pared celular de las células eucariotas y la de las células procariotas. Una de estas diferencias es la presencia de microfibrillas de polisacáridos que están presentes en las células eucariotas proporcionando rigidez.

Pared Celular de las Células Vegetales

La pared celular en las células vegetales está formada por una red de fibras de celulosa y una matriz en la cual hay agua, sales minerales, hemicelulosa y pectina (sustancia que tiene la capacidad de retener mucha agua).

 La propia célula secreta celulosa la cual se dispone formando diversas capas:

• ·      Lámina Media: Primera capa que se encarga de sintetizar, y se encuentra ante las paredes primarias de las células vecinas adyacentes.

• ·      Pared Primaria: Segunda capa que encontramos en la pared celular. Es una cubierta delgada, flexible y elástica que se encarga de delimitar externamente la célula vegetal.

• ·      Pared Secundaria: Última capa de la pared celular. Su función es la de sostener la célula aun estando esta muerta.

La matriz se puede impregnar de lignina, suberina, cutina, taninos y sustancias minerales como el Carbonato de Calcio y la sílice.

•        Lignina: Encargada de dar rigidez a la pared celular. Es abundante en los tejidos conductores leñosos.
• 
  
• ·      Suberina y Cutina: Encargadas de impermeabilizar las paredes de las células que forman los tejidos protectores:

Ø  Suberina: Se encuentra en la corteza.

Ø  Cutina: Se encuentra en la epidermis de hojas y tallos.

• ·      Carbonato de Calcio y Sílice: Proporcionan rigidez a la epidermis de muchas hojas.

Pared Celular de los Hongos

En la pared celular de los hongos, se encuentran fundamentalmente polisacáridos y proteínas. Los polisacáridos más abundantes son la quitina, el glucano y el manano.

Esta pared está formada por un esqueleto rígido de fibrillas de polisacáridos y un material cementante de compuestos amorfos que permiten la organización de la pared celular que forma un gen muy viscoso.

Características:

·      Esta pared tiene gran plasticidad.

·      Su función es proteger a las células del posible estrés ambiental.

·      Es la encargada de interaccionar con el medio.

·      Algunas proteínas son adhesivas y actúan como receptores.

Pared Celular de las Bacterias

La pared celular tiene una capa de mureina que es un peptidoglucano formado por una red de dos elementos.