La Célula

La Unidad de la VidaLa Unidad de la Vida

Teoría CelularTeoría CelularCélula es la unidad morfológica y Célula es la unidad morfológica y

funcional de todo ser vivofuncional de todo ser vivo Unidad estructural viva más pequeña:Unidad estructural viva más pequeña:

Todos los seres vivos, desde la bacteria hasta Todos los seres vivos, desde la bacteria hasta nosotros, se componen de una o más células.nosotros, se componen de una o más células.

Unidad de origen de todos los seres Unidad de origen de todos los seres vivos:vivos: Todas las células proceden de células preexistentes, por división de éstas.

Percibe y responde a su entorno:Percibe y responde a su entorno: Para Para sobrevivir, todas las células deben obtener sobrevivir, todas las células deben obtener energía y nutrimentos de su ambiente.energía y nutrimentos de su ambiente.

ReproducirseReproducirse y heredary heredar sus características a sus características a sus hijas mediante su ADN.sus hijas mediante su ADN.

¿Por qué las ¿Por qué las células son tan células son tan

pequeñas?pequeñas?

Tamaño de la Tamaño de la CélulaCélula

Está limitado por sus requerimientos y el medio ambiente en el que vive.

Alojar suficiente ADN formar biomoléculas y estructuras internas y externas para sobrevivir y reproducirse.

nm = nanómetrosnm = nanómetrosMilímetro:Milímetro: 1 mm = 1 000 000 nm 1 mm = 1 000 000 nm Micrómetro:Micrómetro: 1 µm = 1000 nm 1 µm = 1000 nm Angstrom:Angstrom: 1 Å = 1/10 nm 1 Å = 1/10 nm

30 µm 10 µm

Área 1 célula = 900 µm2

Volumen = 2700 µm3

Área de 27 células pequeñas = 27000 µm2

Volumen = 2700 µm3

Proporción ente superficie y Proporción ente superficie y volumenvolumen Células pequeñas tienen más superficie por

área de volumen que células grandes

Factores que se verían Factores que se verían afectados por un incremento afectados por un incremento en el tamaño celularen el tamaño celular Mayor exposición a factores ambientales

Desecación Radiación ultravioleta Gravedad

Aumento de la presión sobre la membrana plasmática Mayor inversión energética para mantener la forma celular

Transporte de nutrientes y Liberación de desechos Mayor necesidad de recursos para mantenerse Nutrientes recorren más distancia a través del citoplasma para

llegar a toda la célula Se limita la velocidad y capacidad de realizar transporte pasivo a

través de la membrana Comunicación celular

Similitudes entre células Similitudes entre células Procariontes y EucariontesProcariontes y Eucariontes

Células varían mucho en tamaño, forma y función, pero todas tienen en común:

Membrana plasmática o Membrana plasmática o celular celular Envuelve y Envuelve y protege la célula.protege la célula.

NúcleoNúcleo (eucariotas) o nucleoidenucleoide (procariotas), contiene el ADN.

Citoplasma:Citoplasma: Se encuentran los orgánulos celulares.

Membrana plasmática

Núcleo

Citoplasma

ParamecioParamecio

plásmidos (ADN

extracromosómico)

Células Células ProcariontesProcariontes

Sin núcleo:Sin núcleo: ADN cromosómico enrollado en la región nucleoideregión nucleoide

Con membrana membrana plasmáticaplasmática y algunas con pared celularpared celular rígida y cápsula con capacidades adhesivas

Pequeñas y relativamente simples(1 a 2 micras) 1 mm = 1000 µm

El citoplasma contiene los ribosomasribosomas (síntesis de proteínas y ARN)

Proyecciones proteicas superficiales Pilli y flagelos en la superficie (locomoción).

Escherichia coli, bacteria intestinal compuesta por una

sola célula procariótica, causa infecciones del tracto digestivo y

urinario

Comprende las Arqueobacterias y Eubacterias (bacterias verdaderas)

Salmonella typhi, bacteria intestinal causa fiebre tifoidea, necrosis y hemorragias.

Células Células EucariontesEucariontes

Más grandes y complejas que las células procariontes (10 a 100 micras).

El ADN en un núcleo verdaderonúcleo verdadero rodeado de una membrana nuclearmembrana nuclear

La membrana plasmáticamembrana plasmática controla el contacto de las células con su ambiente externo.

El citoplasmacitoplasma contiene las organelas. Las organelasorganelas están rodeadas por membranas

División del interior celular en compartimientos La célula puede realizar múltiples actividades

simultáneamente

Membranaplasmática

Aparatode Golgi

Ribosoma

NúcleoReticuloEndoplasmáticoliso

Retículo Endoplasmáticorugoso

Mitocondria

Ausentes en muchas

células vegetales

Citoesqueleto

Flagelo

Lisosoma

Centriolo

Peroxisoma

Microtúbulo

Filamentointermedio

Microfilamento

1. Célula Animal1. Célula Animal

Células AnimalesCélulas Animales

Núcleo

Aparatode Golgi

Ausentes en

célulasanimales

Vacuolacentral

Cloroplastos

Pared celular

Mitocondria

Peroxisoma

Membranaplasmática

RetículoEndoplasmáticorugoso

Ribosomas

RetículoEndoplasmáticoliso

Citoesqueleto

Microtubulos

Filamentosintermedios

Microfilamentos

Otras estructuras ausentes en células animales: Amiloplastos Cromoplastos Oleioplastos

2. Célula Vegetal2. Célula Vegetal

Células vegetalesCélulas vegetales

Raíz de cebolla

Hoja de Elodea

Procesamiento de energía:- Cloroplastos (plantas)- Mitocondrias

Clasificación de los organelos en Clasificación de los organelos en las células Eucariontes (cuatro las células Eucariontes (cuatro

grupo funcionales)grupo funcionales) Construcción:

- Núcleo- Retículo E. Rugoso- Retículo E. Liso- Ribosomas- Aparato de Golgi

Degradación:- Lisosomas- Peroxisomas- Vacuolas

Sostén, movimiento y comunicación- Citoesqueleto (incluidos cilios, flagelos y centriolos en las células animales)- Paredes celulares (plantas, hongos y algunos protistas)- Matriz extracelular (en animales)- Uniones celulares

Organelas de Organelas de ConstrucciónConstrucciónEl NúcleoEl Núcleo Usualmente es la organela más grande en la célula.Usualmente es la organela más grande en la célula. El núcleo está separado del El núcleo está separado del citoplasmacitoplasma por una por una

dobledoble membrana nuclear. membrana nuclear. EL núcleo es el EL núcleo es el centro de centro de la célulacentro de centro de la célula

Contiene el ADN que dirige las actividades Contiene el ADN que dirige las actividades celulares o metabolismo:celulares o metabolismo:

Síntesis de proteínas y enzimasSíntesis de proteínas y enzimas Producción y asimilación de carbohidratos, lípidos, Producción y asimilación de carbohidratos, lípidos,

proteínas, etc.proteínas, etc. Crecimiento Crecimiento RegeneraciónRegeneración

Cromatina

Nucleolo

Poro

NUCLEO

Dos membranes nucleares

RETICULOENDOPLASMICORUGOSO

Ribosomas

EL NÚCLEOControl central Control central de la de la célulacélula

Sistema EndomembranosoSistema Endomembranoso

Es una red de Es una red de organelasorganelas conectadas conectadas funcionalmentefuncionalmente, ubicadas en el citoplasma., ubicadas en el citoplasma.

Este sistema Este sistema construye construye y y distribuyedistribuye los los productos celularesproductos celulares

Este sistema está formado de varios Este sistema está formado de varios compartimientos:compartimientos: El retículo endoplasmático (RE): rugoso y liso.El retículo endoplasmático (RE): rugoso y liso. Aparato de GolgiAparato de Golgi VacuolasVacuolas

Retículo Endoplasmático Retículo Endoplasmático RugosoRugoso(RE rugoso)(RE rugoso) Es un conjunto de sacos Es un conjunto de sacos

aplanados aplanados interconectados que interconectados que tienen dos funciones:tienen dos funciones:

Fabricar más Fabricar más membranasmembranas

Contiene los Contiene los RibosomasRibosomas en la en la superficie, estos superficie, estos producen producen proteínas proteínas yy enzimasenzimas

RE RugosoRE Rugoso

RibosomasRibosomas

1 2

3

4Desarrollo de vesícula transportadora

Ribosoma

Cadena de azúcar

Glucoproteína

(Gluco-) proteínadentro de vesículatransportadora

RE Rugoso

Polipéptido

Retículo Endoplasmático LisoRetículo Endoplasmático Liso(RE Liso)(RE Liso)

Red de tubos unidos al RER y Red de tubos unidos al RER y ramificados hacia el ramificados hacia el citoplasmacitoplasma

Carece de ribosomasCarece de ribosomas Síntesis de Síntesis de lípidoslípidos, ,

fosfolípidosfosfolípidos y y esteroidesesteroides Almacenamiento de Almacenamiento de iones iones

calciocalcio en células musculares en células musculares (para contracción)(para contracción)

Producir Producir enzimasenzimas para para regular la regular la concentración de concentración de azúcarazúcar en sangre y en sangre y degradación de toxinas y degradación de toxinas y drogas.drogas.

Aparato de GolgiAparato de Golgi

Está presente en todas las Está presente en todas las células eucariotas excepto los células eucariotas excepto los glóbulos rojos y las células glóbulos rojos y las células epidérmicas. epidérmicas.

Consiste en una pila de sacos Consiste en una pila de sacos aplanados, cuya función es:aplanados, cuya función es: Completa, clasifica, empaca Completa, clasifica, empaca

y despacha los productos y despacha los productos celulares celulares producidos por el producidos por el RE, como RE, como proteínas, lípidos proteínas, lípidos yy membranas membranas..

Las envía a otras organelas Las envía a otras organelas o a la membrana celular.o a la membrana celular.

Organelas de DegradaciónOrganelas de DegradaciónLos LisosomasLos Lisosomas

Son vesículas o sacos membranosos de forma esférica u ovalada que contienen enzimas digestivas enzimas digestivas hidrolíticas.hidrolíticas.

Son formados por el retículo endoplasmático rugoso (RER) y luego empaquetados por el complejo de Golgi.

Se localizan en el citoplasma. Entre sus funciones:

Digieren alimento, carbohidratos, proteínas, ácidos nucleicos y algunos lípidos

Destruyen las bacterias perjudiciales Centro de reciclaje de las organelas dañadas

ER rugoso

Vesícula de transporte (contiene enzimas hidrolíticas activas)

Aparato de Golgi

Membrana plasmática

LISOSOMAS

“Comida”

Absorción de partícula

VacuolaDigestión

Lisosoma englobandoorgánulo dañado

Las vacuolasLas vacuolas

Participan en el mantenimiento general de la célula

Las células vegetales contienen una vacuola central grande

La vacuola almacenada agua, sustancias químicas vitales y desechos.

Protistas (seres unicelulares) tienen muchas vacuolas contráctiles:

Lanzan hacia afuera el exceso de aguaPermiten el movimiento

Vacuolacentral

Núcleo

NucleoNucleo

VacuolasVacuolastractilestractiles

Los Peroxisomas

Presentes en todas las células eucariotas.

Orgánulos citoplasmáticos en forma de vesículas que contienen enzimas con funciones de destoxificación celular como peroxidaperoxidasas y catalasas.

Producen y degradan peróxido de hidrogeno, un compuesto tóxico que puede ser producido durante el metabolismo.

Una revisión del sistema de Una revisión del sistema de endomembranasendomembranas

Muchas de las organelasorganelas del sistema de endomembranas están interconectadas estructuralinterconectadas estructural y funcionalmentefuncionalmente

Transporte vesiculasdesde ER

ER Rugoso

Transporte vesiculas

desde Golgi

Membranaplasmática

Vacuola

LisosomasAparato de GolgiEnvoltura

nuclearER Liso

Núcleo

Organelas que transforman Organelas que transforman EnergíaEnergíaCloroplastosCloroplastosEn plantas y algunos protistas Convierten la energía solarenergía solar en energía energía

químicaquímica

Cloroplastos en células Cloroplastos en células vegetalesvegetales

MitocondriasMitocondrias

En la mitocondria se realiza la respiración respiración celularcelular: Este proceso usa la energía química de los

alimentos y la convierte en ATPATP para el trabajo celulartrabajo celular

Metabolismo celular: glucólisis, ciclo de Krebs, cadena transportadora de electrones

Membrana externa

MITOCONDRIA

Espacio entrelas membranas

Membranainterna

Cresta

Matriz

Orgánulos de sostén, Orgánulos de sostén, movimiento y comunicación movimiento y comunicación intercelularintercelularCitoesqueletoCitoesqueleto Esqueleto interno formado por una red de

fibras proteicas que ayudan a organizar la estructura y actividades celulares

CitoesqueletoCitoesqueleto

Está conformado por tres tipos de fibras:

Microfilamentos de actinaMicrofilamentos de actina

Permiten a la célula cambiar de forma y dar movimientos Filamentos intermediosFilamentos intermedios

Dan forma a la célula y fijan algunos orgánulos MicrotúbulosMicrotúbulos

Dan rigidez y forma a la célula.

Proveen de una ancla a las organelas

Además actúan como rieles para movimiento de orgánulos dentro del citoplasma

MICROFILAMENTO FILAMENTOINTERMEDIO

MICROTUBULO

Subunidad de actina

Subunidad fibrosa

Subunidad de tubulina

7 nm 10 nm25 nm

CitoesqueletoCitoesqueleto

MovimientoMovimientoCilios y FlagelosCilios y Flagelos Los cilios y flagelos en los eucariotes

pueden actuar como apéndices apéndices locomotoreslocomotores en ciertas células.

Están compuestos en el centro por microtúbulosmicrotúbulos cubiertos por una extensión de membrana plasmática.extensión de membrana plasmática.

Se mueven cuando se doblan los microtúbulos

FLAGELO

Doblete externo de microtúbulos

Membranaplasmática

Microtúbuloscentrales

Doble externo demicrotúbulos

Membranaplasmática

Micrografías de cortes transversales

Flagelo

Cuerpo basalCuerpo basal (estructura idéntica al centríolo)

Microtúbulo doble

Brazo de dineína

Fuerza dedeslizamiento

Mecanismo de curvatura o Mecanismo de curvatura o movimiento de un microtúbulo en movimiento de un microtúbulo en cilios y flageloscilios y flagelos

Organismo unicelular dotado de flagelo

Estructuras de Unión y de Estructuras de Unión y de Comunicación de las Células Comunicación de las Células

EucariontesEucariontes La superficie de las células son una vía de vía de

contactocontacto con su medio ambientemedio ambiente y otras otras células.células.

Las células vegetalescélulas vegetales tienen soporte por la rigidez de la pared celularpared celular, que está compuesta de celulosacelulosa Ellas se conectan por medio de

plasmodesmosplasmodesmos, a través de canales para obtener agua, alimento, y mensajes químicos.

Vacuola

Unión de una pared en células vegetales

Pared de dos células adyacentes

PLASMODESMOS

Citoplasma

Membrana plasmática

Matriz ExtracelularMatriz Extracelular

Las células animales están embebidas en una matriz extracelular Es una capa pegajosa de glucoproteínas

que une a las células que están juntas, formando los tejidos.

También protegen y son el soporte de muchas funciones.

Funciones de las uniones Funciones de las uniones firmes entre célulasfirmes entre células

UNION Estrecha

Desmosomas

Membrana plasmática adyacente

Matriz extracelular

UNIONComunicante

Función de anclaje: une a las células animales

Función de comunicación: algunas sustancias se mueven de célula a célula