Introducción a la célula

BQ. PAMELA LUTTGES

Descubrimiento de las células: microscopio de Robert Hooke con lámpara y

condensador observa células de un árbol de corcho

Hooke, 1665

La invención del microscopio óptico condujo al

descubrimiento de las células

Teoría celular

• Todas las células proceden de células preexistentes.

• Todas las funciones vitales de los organismos ocurren

dentro de las células.

• Las células contienen la información hereditaria

necesaria para la regulación de las funciones celulares y

para la transmisión de la información a las próximas

generaciones de células.

• Todo los seres vivos están formados por una o más

células.

La nuevas células se forman por división de células

preexistentes

(división de una célula vegetal en un periodo de 2,5 horas)

1880 Ed. Strasburger: célula vegetal en mitosis

Todas las células provienen de un ancestro común

Célula ancestral

La Teoría Endosimbionte

Función de las mitocondrias:

• Oxidación de moléculas para generar energía química (ATP) en un

proceso llamado la Respiración Celular

La Teoría Endosimbionte

Función de los cloroplastos:

•Se encuentran en células eucariontes vegetales

• Capturan la energía de la luz solar, la transforman

en energía química que la utilizan para fijar átomos

de carbono inorgánico y formar carbohidratos

Teoría Endosimbionte

• Todas las células están rodeadas de una membrana celular que las separa y comunica con el exterior. Algunas células como las bacterias y las células vegetales poseen una pared celular que rodea a la membrana plasmática.

• Contienen un medio hidrosalino, el citoplasma, que forma la mayor parte del volumen celular y en el que están inmersos los organeloscelulares

• ADN, contiene las instrucciones para el funcionamiento celular.

• ARN, que expresa la información contenida en el ADN.

• Enzimas, Proteínas y una gran variedad de Biomoléculas que ponen en funcionamiento la maquinaria celular.

• Características estructurales comunes:

Clasificación según la complejidad estructural:

células Procariontes células Eucariontes

Las células procariontes tienen una organización interna más simple que

las eucariontes

Característica Procarionte Eucarionte

Tamaño 1-10 μm 10-100 μm

Núcleo No Sí

DNA Sin histonas Con histonas

Cromosoma Único Múltiples

Pared celular Sí Sí/No

Mitocondrias No Sí

Cloroplastos No Sí/No

Organización Unicelular Multicelular

División celular Fisión binaria Mitosis / Meiosis

Clasificación según la complejidad estructural

Las Arqueas tienen características mixtas, tanto de los

procariontes como los eucariontes.

Animal Vegetal

La Célula Eucarionte

Célula animal Célula Vegetal

No tiene pared celularTiene una pared celular al exterior

de la membrana plasmática

No posee cloroplastosFrecuentemente tiene cloroplastos

que tienen clorofila

Solo posee vacuolas pequeñas Posee una vacuola grande y central

Nunca tiene granos de almidón, a

veces tiene de glucógeno

Frecuentemente tiene granos de

almidón

Generalmente tiene forma irregular Generalmente tiene forma regular

Compartimentalización

Conceptos Claves

Las membranas internas crean compartimentos intracelulares con diferentes funciones

Polaridad (rol del citoesqueleto)

Conceptos Claves

Célula exocrina pancreáticaHepatocito

• Clasificación de los organismos según Forma y

Función

• Células contráctiles que suelen ser alargadas

• Células con finas prolongaciones

• Células con microvellosidades

• Células cúbicas, prismáticas o aplanadas que

recubren superficies

Forma y función

Células germinales

• Células que no tienen una forma fija

Tamaño celular

7um

200 – 300 um

7 cm

• Tamaño

¿¿Cómo estudiamos la célula??

Poder de resolución

ojo

Lente

ocular

Lente

objetivo

Muestra

Condensador

Fuente

de Luz

Microscopía Óptica

• Muestra fresca

• Muestra fijada :

Fijación

Inclusión

corte

Montaje

Tinción

Preparación de muestra MO :

Técnica Citológica

Tipos de Microscopíos Opticos

• Microscopía óptica normal (de campo brillante coloreado): El material a observar se tiñe con colorantes específicos que aumentan el contraste.

• Microscopía de campo claro : el material se observa sin tinción. La luz pasa directamente y se aprecian detalles que estén naturalmente coloreados.

• Microscopía en campo oscuro utiliza una luz muy intensa en forma de un cono hueco concentrado sobre el espécimen. El campo de visión del objetivo se encuentra en la zona hueca del cono de luz y sólo recoge la luz que se refleja en el objeto.

• Microscopía en contraste de fase: se usa

principalmente para aumentar el contraste entre

las partes claras y oscuras de las células sin

teñir. Es ideal para especimenes delgados, o

células aisladas.

• Nomarski : Utiliza dos rayos de luz polarizada y

las imágenes combinadas aparecen como si la

célula estuviera proyectando sombras hacia un

lado.

Amoeba proteus

Campo claro Campo oscuro Contraste de fases Nomarski

• Microscopía de fluorescencia:Preparación de muestra para fluorescencia

Célula en mitosis tratada con tres fluorocromos:

Verde Microtúbulos

Azul DNA

Rojo Centrómero

Tinción :

• Fluorocromo natural.

• Fluorocromo específico

Microscopía Electrónica:

• El microscopio electrónico utiliza un haz de electrones

para iluminar la muestra y puede aumentar un objeto

hasta un millón de veces.

• Utiliza como condensador del haz de electrones una

bobina magnética o magneto.

• Muestra tratada con metal pesado.

• No se puede observar una muestra fresca ni un evento

celular “in vivo”.

Staphylococcus aureus

M. óptico M. electrónico

Microscopia Electrónica

Bobina magnética

a) Microscopía Electrónica de Transmisión (MET)

El haz de electrones pasa a través de finas secciones de la muestra que ha sido

cortada y permite observar detalles de la estructura interna de la célula

b) Microscopia Electrónica de Barrido (MEB)

Su funcionamiento se basa en recorrer la muestra con un haz muy concentrado

de electrones.

Estereocilios de una célula

ciliada del oído interno

0,2 a 1 μm 0,1 nm 10 nm

Dispersión del haz de e-

M. Óptica

• Menor resolución

• Muestras tratadas o

frescas

• Utilización de anticuerpos

• Eventos celulares “in vivo”

• Haz de luz

• Condensador es un lente

M. Electrónica

• Mayor resolución

• Sólo muestras tratadas

(metal pesado)

• Utilización de anticuerpos

• No permite observar un

evento celular “in vivo”

• Haz de electrones

• Condensador es un

magneto

• Técnicas de Biología Celular

Fraccionamiento subcelular

1. Rotura de células o tejidos

2. Aislación de organelos usando centrifugación

Método Físico

Ultrasonido

Método Químico

Detergentes

Método Mecánico

Vástagos de Vidrio o teflón

Centrifugación

Centrifugación diferencial

• Los distintos componentes celulares se separan por tamaño

Cultivo celular

Las células se pueden cultivar en el laboratorio (in vitro)

Cromatografías en columna

Moléculas fraccionadas, eluídas

y recogidas en distintos tubos

• Cromatografía de intercambio iónico

• Separa biomoléculas con distintas cargas

Buffer Buffer Buffer

Cromatografía de filtración en gel

• Separa biomoléculas de distinto tamaño

• Cromatografía de afinidad

• Separa biomoléculas con distintas características químicas