UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS

BIOLOGÍA

LA CÉLULA EUCARIOTA

Dr. José Quingaiza

PROCARIOTA

LAS CELULAS EUCARIOTA

PROCARIOTAS

° SIN NUCLEO CELULAR° EL ADN SE ENCUENTRA

EN EL CITOPLASMAS ° UNICELULARES ° AUTOTROFAS° REPRODUCCION ASEXUAL

POR BIPARTICION° SE DIVIDEN EN DOS

CLASES:EUBACTERIAS: POSEEN

PARED CELULARARQUEOBACTERIAS:UTILIZ

AN OTRAS SUSTANCIAS PARA FORMAR LA PARED CELULAR

° POSEEN NUCLEO° DOBLE MEMBRANA

CUYO INTERIOR CONTIENE EL MATERIAL GENETICO

° GRAN DIVERSIDAD DE FORMAS

UNICELULAR: AMEBAPLURICELULAR: PLANTAS

Y ANIMALES °POSEE DIVERSOS

ORGANULOS

EUCARIOTAS

ESTRUCTURA

DE LA

CÉLULA EUCARIOTA

su diámetro, que varía entre 0,01 mm y 1 mm, es diez veces mayor que el de una célula procariota

TAMAÑO

UNA CELULA ANIMAL.0,O2O

UNA VEGETAL.O,O35

DATOS CURIOSOS

EL HUEVO DE AVEZTRUZ.

120 MM

LA MAS LARGA LA JIRAFA.

CELULAS NERVIOSAS QUE ALCANZAN 3

METROS

CÉLULA EUCARIOTA Posee n cleo celular delimitado por doble úmembrana Su ciclo de reproducci n es m s complejoó á Aparecieron hace 1500 a os y son m s ñ áevolucionados Cada organelo cumple una funci n diferenteó Posee un citoplasma con organelos rodeados de membranas internas de manera que todos ellos se hallan aislados del resto de la c lulaé La estructura var a dependiendo de la ísituaci n taxon mica del ser vivoó ó Se estructura en c lula animal y vegetalé

ESTRUCTURA (EUCARIOTICA)

MembranaCitopla sma N cleoú OrganelosInclus ione s ce lu lare s

MEMBRANA PLASMÁTICA O CELULAR

Est constituida por una capa lip dica que á íhacen de barrera aislante entre el medio acuoso interno y externo Est compuesta por una l mina á ácontenedor”, otorga protecci n mec nica“ ó á Formada por fosfol pido, gl cidos y í úprote nasí Es estable en el medio, mantiene el potencial electroqu micoí Recubre parte de la membrana plasm ticaá Tiene un groso aproximado de 7m.m. No es visible al microscopio

COMPOSICIÓN QUÍMICA La membrana plasm tica var a entre c lulas dependiendo de la funci n o del tejido en la á í é óque se encuentren Est compuesta por una doble capa de fosfol pidos, por prote nasá í í Las mol culas m s numerosas son las de l pidos, ya que se calcula que por cada 50 l pidos é á í íhay una prote naí El 98% de los l pidos presentes en las membranas celulares son anfip ticos, es decir que í ápresentan un extremo hidr filo (que tiene afinidad e interacciona con el agua) y un extremo óhidrof bico (que repele el agua)ó .

ESTRUCTURA Y EXPRESIÓN GENÉTICA

Posee su material gen tico, un solo n cleo celularé ú En su interior se encuentra material gen tico ADNé La cromatina se encuentra asociada con la multitud de prote nasí El ARN polimerasa transmite ARN pasajero Las c lulas eucariotas poseen material extra molecularé Conserva una independencia gen ticaé

CITOPLASMA

El citoplasma es la parte del protoplasma que, en una célula eucariota, se encuentra entre el núcleo celular y la membrana plasmática .

Consiste en una emulsión coloidal muy fina de aspecto granuloso

Su función es albergar los orgánulos celulares y contribuir al movimiento de los mismos. El citosol es la sede de muchos de los procesos metabólicos que se dan en las células.

En este medio encontramos pequeñas estructuras que se comportan como órganos de la célula, y que se llaman organelos.

El citoplasma se divide en:

• Ectoplasma

• Endoplasma

MICROFILAMENTOS

CITOESQUELETO

En el citoplasma existe una red de filamentos proteicos, que le confieren forma y organización interna a la célula y permiten su movimiento. A estos filamentos se le denomina citoesqueleto.

Existen varios tipos de filamentos:

Típicos de las células musculares

FILAMENTOS INTERMEDIOS

•Como los filamentos de queratina típicos de las células epidérmicas.

MICROTÚBULOS

Que aparecen dispersos en el hialoplasma o forman estructuras más complejas, como el huso acromático

CITOSOL

• Una forma con consistencia de gel• El estado sol, de consistencia fluida.

El citosol es un líquido acuoso que carece de forma o estructura estables, si bien, transitoriamente, puede adquirir dos tipos de formas:

Los cambios en la forma del citosol se deben a las necesidades temporales de la célula con respecto al metabolismo, y juega un importante papel en la locomoción celular.

EL NÚCLEO CELULAR

Es el centro de control celular y encierra la información genética que le otorga a cada célula las características morfológicas, fisiológicas y bioquímicas que le son propias.

CARACTERÍSTICAS

ESTRUCTURA Membrana nuclear, jugo nuclear, cromatina o cromosomas y nucléolo.

FORMARegular: esférica, ovoide, cúbica, etc. Coincidiendo con la forma de la célula. Irregular: como en los glóbulos blancos polimorfo nucleares, su morfología poli lobulada y en forma de herradura es la que le da aspecto irregular al núcleo.

TAMAÑOSu tamaño es variable pero en general guarda relación con la célula. Podemos referirnos a él en términos absolutos en cuyo caso daremos una medida en micrones. O hacerlo en forma relativa y referirlo a la relación núcleo citoplasma.

POSICIONLa posición del núcleo varía según el tipo de célula las células animales es céntrico, las adiposas y las de las fibras musculares estriadas esqueléticas es excéntrico, en las epiteliales se ubica en la zona basal.

NÚMERO Mononucleadas y binucleadas (células Cartilaginosas, células Hepáticas). Multinucleadas (fibra muscular estriada)

Se presenta como una doble membrana (dos membranas de 90 A y un espacio intermedio de 140 A). Podemos observar que la cromatina tiende a adherirse a su cara interna; mientras que a su cara externa se adhieren los ribosomas.

La composición química es de tipo lipoproteica. Posee múltiples poros cuyo diámetro oscila en los 80nm.

CARIOTECA

POROEstructura supramolecular que se mantiene en su lugar mediante la LAMINA NUCLEAR . El número y tamaño de los poros varía con el tipo de célula. Se cree que en los mamíferos estos ocupan el 10% con relación a la superficie total, se encuentran rodeados anillos.

Su función es impedir la entrada de los ribosomas activos en el núcleo. El canal central por el que se produce esta mide 10 a 15 nm. Por ejemplo: hay proteínas como la ARN polimerasa, ADN polimerasa e histonas que se sintetizan en el citoplasma y luego deben ser transportadas al núcleo las células tienen la capacidad de ubicar las proteínas específicas en los compartimentos celulares adecuados.

  NUCLEOLO Fabrica celular donde se producen los

ribosomas. Para poder construir sus 10 millones de ribosomas, una célula en crecimiento debe sintetizar en cada generación celular 10 millones de copias de cada tipo de molécula de ARN y esto solo puede lograrse gracias a que la célula tiene varias copias de los genes que codifican los ARN . Las células humanas contienen unas 200 copias de ARN distribuidas en pequeños grupos en cinco cromosomas diferentes.

A diferencia de los orgánulos celulares el nucléolo carece de membranas, su tamaño varía en diferentes células y puede variar dentro de una misma célula.

CROMATINA En las células eucariotas el ADN no se encuentra suelto

sino unido a proteínas específicas llamadas histonas con las que forma una compleja estructura denominada cromatina.

El plegado de ADN es importante en las células eucarióticas por dos motivos: en primer lugar es esencial para disponer las grandes moléculas de ADN en forma ordenada dentro del núcleo celular. En segundo lugar la manera en que se pliega una región del genoma de una célula en particular determina la actividad de los genes de esta región y es aquí donde las histonas cumplen un papel primordial. La cromatina durante el ciclo celular presenta distintos aspectos que ilustramos mediante un esquema del ciclo de condensación – descondensación de los cromosomas.

CICLO DE CONDENSACIÓN – DESCONDENSACIÓN DE LOS CROMOSOMAS

CROMOSOMAS Durante la división celular la cromatina se

compacta haciéndose visible al microscopio y recibiendo el nombre de cromosomas. Estos pueden clasificarse según su forma que depende de la ubicación del centrómero en:

COMPONENTES DEL CROMOSOMA CROMATIDA: en la metafase cada cromosoma

esta formado por dos componentes simétricos cada uno de los cuales contiene una molécula de ADN.

CENTOMERO O CINETOCORO: es la región del cromosoma donde convergen las fibras del huso mitótico.

TELOMERO: extremo del cromosoma se cree que su función es evitar que se "peguen" o fusionen con otros fragmentos. Zona que no posee información genética.

CONSTRICCIÓN SECUNDARIA: son constantes en su posición y tamaño

CARIOTIPO

Conjunto de características que permiten reconocer la dotación cromosómica de una célula. Es propio de cada especie y se identifica por el número de cromosomas y por el tamaño y forma de éstos.

Los pares de cromosomas iguales, denominados homólogos, se ordenan por tamaños decrecientes. Si tienen el mismo tamaño se atiende a la posición del centrómero.

Ordenan de acuerdo con su tamaño.

El número diploide normal de cromosomas del ser humano es de 46 y consiste en 22 pares de autosomas y os dos cromosomas sexuales. Los autosomas se agrupan por tamaños y después se aparean los homólogos probables.

GENOTIPO El genotipo se refiere a los genes que el organismo tiene y

es capaz de transmitir a la siguiente generación. entonces el genotipo es la constitución genética de una célula individual u organismo en relación con un solo rasgo o un conjunto de rasgos.

GENOMA El genoma está compuesto normalmente por ADN y en el

caso de algunos virus por ARN La estructura molecular del ADN es una doble hélice, formada por 2 hebras complementarias de ácido nucleico. Una hebra contiene la secuencia de un gen y la otra la secuencia complementaria.

El genoma humano contiene entre 50.000 y 100.000 genes, de los que cerca de 4.000 pueden estar asociados a enfermedades como la esquizofrenia, la tuberculosis, varias formas de cáncer, etc. Muchas enfermedades infrecuentes están originadas por genes recesivos, y algunas por genes dominantes.

ORGANELOS CITOPLASMÁTICOS

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO.- Se le representa con las letras (RE). Es una red de conductos o canales, llamados cisternas que recorren todo el citoplasma. Su espacio interno o luz está lleno de líquido, este espacio se conecta con el espacio existente entre las dos superficies de la membrana nuclear y en ocasiones se pone en contacto con el exterior a través de la membrana plasmática por lo tanto hay una relación de sustancias que entran y salen, entre el núcleo y el citoplasma, y entre el núcleo y el exterior celular. Cuando en el se encuentran ribosomas, se le llama rugoso, granuloso o simplemente ergastoplasma, cuando no existen ribosomas, al RE se le denomina liso.FUNCIONES:• Sirve de soporte anatómico a la célula.• Transporta sustancias• Almacena las proteínas que se elaboran en los ribosomas, para distribuirlas luego entre la célula. • Difunde hacia el citoplasma sustancias contenidas en su líquido

RIBOSOMAS.- Son partículas pequeñas de carácter granuloso que estánUnidas a la superficie externa del RE, cuando no están unidos se losDenomina microsomas por lo que están libres en el líquido citoplasmático. Presentan forma esférica.

FUNCIONES:• Fabrican proteínas necesarias para la célula

• Por medio de los ribosomas se transfieren al citoplasma los mensajes genéticos provenientes del núcleo.

APARATO DE GOLGÍ.- Es un sistema de varios sacos discoidales; o vesículas aplanadas o delgadas endoplasmático que sirve para secretar sustancias, cuyas membranas se ponen en contacto, en ciertas partes, con el retículo endoplasmático. Se encuentra generalmente cerca del núcleo. Se observa sobretodo en las células secretoras

FUNCIONES:•Construye ciertos azúcares y los almacena junto con las proteínas.

•Permite que la célula libere las sustancias que produce (proceso llamado exocitosis)

LISOSOMAS.- Son pequeños orgánulos globulares que se desprenden del aparato de Golgi, cargados de enzimas y jugos digestivos, recubiertas por una membrana lipo-proteica; en su

interior aparecen gránulos pequeños proteínicos que son las enzimas hidrolíticas que sirven para la digestión de los nutrientes celulares, como proteínas, lípidos, polisacáridos, ácidos nucleicos, algunos carbohidratos y ciertas grasas. Son abundantes en células defensoras del organismo,

como los glóbulos blancos.

FUNCIONES:• Realiza la digestión de las sustancias ingeridas por la célula.• Destruye las sustancias que no son necesarias para la célula.

• Cuando la célula muere, se encarga de disgregar o disolver los elementos celulares.• Sirve como órgano de defensa celular, impidiendo que sean degradadas las estructuras

necesarias para la célula

MITOCONDRIAS.- Llamados también condriomas, son orgánulos de forma ovalada o esférica, el número y el tamaño son variables, sujetos a la actividad de la célula. Están formados por una doble membrana, la externa es lisa y la interna forma una serie de pliegue llamados crestas. La forma es como un grano de trigo alargado, como un bastoncito o una elipsis. Las células musculares y glandulares tienen un gran número de mitocondrias lo contrario de los hematíes o glóbulos rojos que están exentos de estas formaciones.

FUNCIONES:• Realizan la respiración celular.• Producen energía.

Cavidad rodeada por una membrana que se encuentra en el citoplasma de las células, principalmente de las vegetales.

Se forman por fusión de las vesículas procedentes del retículo endoplasmático y del aparato de Golgi. En general, sirven para almacenar sustancias de desecho o de reserva.

En las células vegetales, las vacuolas ocupan la mitad del volumen celular y en ocasiones pueden llegar hasta casi la totalidad. También, aumentan el tamaño de la célula por acumulación de agua.

Están relacionadas con los lisosomas secundarios, ya que éstos engloban dos tipos de vacuolas, las heterofágicas o digestivas y las autofágicas. Contienen enzimas hidrolíticas y sustratos en proceso de digestión. En el primer tipo, los sustratos son de origen externo y son capturados por endocitosis; una vez producida la digestión, ciertos productos pueden ser reutilizados y los no digeribles (llamados cuerpos residuales) son vertidos al exterior por exocitosis. En el caso de las vacuolas autofágicas, lo que se digiere son constituyentes de la célula.

FUNCIONES : 1: Acumular sustancias de reserva celular,

como almidones, aceites, grasas, etc. 2: Realizar intercambios gaseosos entre las

células y el medio ambiente. 3:Intervenir en el crecimiento de las células

vegetales 4: La vacuola contráctil regula la presión

osmótica 5:Tiene función excretora puesto que con el

agua elimina también productos metabólicos en solución.

Orgánulo citoplasmático, que se encuentra en las células vegetales y en las de las algas, donde se lleva a cabo la fotosíntesis (proceso que permite la transformación de energía luminosa en energía química).Los cloroplastos son orgánulos con forma de disco, de entre 4 y 6 micrómetros de diámetro. Aparecen en mayor cantidad en las células de las hojas, lugar en el cual parece que pueden orientarse hacia la luz. En una célula puede haber entre 40 y 50 cloroplastos, y en cada milímetro cuadrado de la superficie de la hoja hay 500.000 cloroplastos.

Cada cloroplasto está recubierto por una membrana doble: la membrana externa y la membrana interna.

En su interior, el cloroplasto contiene una sustancia básica denominada estroma, la cual está atravesada por una red compleja de discos conectados entre sí, llamados tilacoides.

Muchos de los tilacoides se encuentran apilados como si fueran platillos; a estas pilas se les llama grana. Las moléculas de clorofila, que absorben luz para llevar a cabo la fotosíntesis, están unidas a los tilacoides.

La energía luminosa capturada por la clorofila es convertida en trifosfato de adenosina (ATP) mediante una serie de reacciones químicas que tienen lugar en los grana.

Los cloroplastos también contienen gránulos pequeños de almidón donde se almacenan los productos de la fotosíntesis de forma temporal.

Cloroplastos en células de cebolla

FUNCIÓN: Los cloroplastos interconectados

entre si, están formados por una membrana que encierra el pigmento verde denominado CLOROFILA.

Desempeñan una función aun mas importante que el de las mitocondrias: la FOTOSINTESIS.

Proceso en el cual utilizan la luz solar para activar la síntesis de moléculas de carbono pequeñas y ricas en energía, y va acompañada de liberación de oxigeno.

Los cloroplastos producen tanto las moléculas nutritivas como el oxigeno que utilizan las mitocondrias.

La estructura del centriolo es similar a la parte denominada cuerpo basal o cinetosoma de un cilio o de un flagelo. Consiste en un cilindro abierto, de unos 0,2 por 0,5 micrómetros, cuyas paredes están formadas por 9 tripletes (grupos de tres) de microtúbulos, los cuales se mantienen unidos mediante conexiones. No poseen microtúbulos centrales como en el caso del axonema o tallo del cilio.

cada una de las dos estructuras de forma cilíndrica que se encuentran en el centro de un orgánulo de las células eucarióticas denominado centrosoma. Al par de centriolos se conoce con el nombre de diplosoma; éstos se disponen perpendicularmente entre sí.

El centrosoma está formado por el diplosoma, el material periocentriolar (material de aspecto amorfo) y las fibras del áster (microtúbulos que se organizan en forma de radios).

FUNCIÓN: 1. La función principal de los centriolos es la

formación y organización de los microtúbulos que constituyen el huso acromático en la división del núcleo celular..

2. Dirige y coordina el movimiento y la división de los cromosomas.

Son prolongaciones citoplasmáticas en forma de filamentos cortos y numerosos. Tienen el aspecto de un pelo que sale de la membrana.Provistos de rápidos movimientos vibratorios. Cada cilio se origina en una estructura llamada cuerpo basal, que esta por debajo de la membrana celular.Los cilios se mueven rápidamente produciendo el movimiento ciliarQue es propio de algunos protozoarios como el paramecio y típico de la mucosa de las trompas de Falopio del ser humano y los mamíferos.Concluyo diciendo que los cilios tienen función locomotora de protección, de digestión de alimentos y sensorial.

Casi todos los eucariotas poseen células ciliadas, salvo los que tienen pared celular, que carecen habitualmente de ellos. Esto es especialmente cierto para los hongos y rodofíceas. En plantas existen las notables excepciones de algunos espermatozoides

Estructura del cilio

Es un apéndice movible con forma de látigo presente en muchos organismos unicelulares y en algunas células de organismos pluricelulares.[ Un ejemplo es el flagelo que tienen los espermatozoides. Usualmente los flagelos son usados para el movimiento, aunque algunos organismos pueden utilizarlos para otras funciones. Por ejemplo, los coanocitos de las esponjas poseen flagelos que producen corrientes de agua que estos organismos filtran para obtener el alimento.

Existen tres tipos de flagelos: eucarióticos, bacterianos y arqueanos. De hecho, en cada uno de estos tres dominios biológicos, los flagelos son completamente diferentes tanto en estructura como en origen evolutivo. La única característica común entre los tres tipos de flagelos es su apariencia superficial. Los flagelos de Eukarya (aquellos de las células de protistas, animales y plantas) son proyecciones celulares que baten generando un movimiento helicoidal. Los flagelos de Bacteria, en cambio, son complejos mecanismos en los que el filamento rota como una hélice impulsado por un microscópico motor giratorio. Por último, los flagelos de Archaea son superficialmente similares a los bacterianos, pero son diferentes en muchos detalles y se consideran no homólogos.

Disposición de los f lagelos

Los diferentes tipos de disposición de los flagelos bacterianos:

A-Monotrico; B-Lofotrico; C-Anfitrico; D-Peritrico.

ESTRUCTURA DE UN FLAGELO