Biología Celular – 1er Curso BLOQUE I - INTRODUCCIÓN · 25/09/2010 1 BLOQUE I - INTRODUCCIÓN...
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BLOQUE I - INTRODUCCIÓN
Grado Medicina
Biología Celular – 1er Curso
Ó É ÓTema 1. VISIÓN GLOBAL DE LA CÉLULA E INVESTIGACIÓN CELULAR.Tema 2. COMPOSICIÓN DE LAS CÉLULAS.Tema 3. METABOLISMO CELULAR.
Biología Celular – 1er Curso
Grado Medicina
TEMA 1VISIÓN GLOBAL DE LA CÉLULA E INVESTIGACIÓN CELULAR
1.1 Origen y evolución de las células.1.2 Células como modelos experimentales.1.3 Instrumentos de la Biología Celular.1.4 Unidades de medida y dimensiones de las células y de sus componentes.
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Micrografías de células bacterianas sobre la punta de un alfiler, a di i distintos aumentos
Células de levadura en desarrollo generando por gemación células hijhijas
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Lactococcus lactis Methanosarcina Huevos dinosaurio fósilesCélulas sanguíneas
Volvox aureus Neurona Purkinje Epitelio intestinal Células de plantas
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9 NIVELES DE ORGANIZACIÓNDE LA MATERIA VIVA
-Subatómico
-Atómico
-Molecular: biomoléculas sencillas y macromoléculas
-Supramolecular: suborganelar y organelar
-CELULAR
-Pluricelular: tejidos, órganos y organismos
-Población
-Ecosistema
-Biosfera
1.1
ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LAS CÉLULASORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LAS CÉLULAS
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ARN
RIBOZIMAS
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Diagrama de tres pasos sucesivos en la evolucion del sistema autorreplicante de moléculas de ARN que son capaces de dirigir la síntesis proteica.
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Es necesaria la aparición de membranas para definir las definir las primeras células.
Los fosfolípidos son moléculas anfipáticas que dan lugar a vesículas en solución acuosa.
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H2S
Cómo las células obtienen energía a partir de los alimentos.
Diagrama simplificado de los tres pasos del metabolismo celular que convierten los alimentos en productos de desecho para obtener energía de ellos.
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Evolución de las células
Célula Procariota Célula Eucariota
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EUBACTERIASSuelo, agua, organismos vivos-Gram +-Verdes fotosintéticas anaeróbicasCianobacterias: algas verde azules-Cianobacterias: algas verde-azules
-Púrpuras fotosintetizadoras-Gram – no fotosintetizadoras-Espiroquetas
ARQUEBACTERIASCiénagas, profundidades marinas, aguas salobres, f t á id li tfuentes ácidas calientes-Bacterias del azufre-Halófilas extremas-Metanógenas
E. Coli. El ADN es la región pálida
Comparativa de tamaños de distintas bacterias
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E. coli en vellosidades intestinales
Orgánulos en células eucariotas
-Núcleo -Retículo endoplásmico rugosoNúcleo Retículo endoplásmico rugoso-Mitocondrias -Retículo endoplásmico liso-endosomas -Complejo de Golgi-Lisosomas -Centriolos-Peroxisomas -Ribosomas-Microtúbulos
-Vacuolas-Cloroplastos
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1.2
CÉLULAS COMO MODELOS EXPERIMENTALESCÉLULAS COMO MODELOS EXPERIMENTALES
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1.3
INSTRUMENTOS DE LA BIOLOGÍA CELULARINSTRUMENTOS DE LA BIOLOGÍA CELULAR
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Microscopía óptica
Resolución
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CAMPO CLARO
CONTRASTE DE FASES
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CONTRASTE INTERFERENCIAL DIFERENCIAL
Microscopioóptico
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Microscopio de fluorescencia
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CONFOCAL
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MICROSCOPIA ELÉCTRÓNICA DE TRANSMISIÓN
Requerimientos de las muestras
-Fijación: glutaraldehído, Tetraóxido de Osmio.
-Inclusión en resina epoxi.
-Secciones ultrafinas.
-Tinción con sales de metales Tinción con sales de metales pesados (plomo, uranio) que tienen afinidad por distintos constituyentes celulares (lípidos, proteínas).
Obtención de secciones finas y ultrafinas de material biológico
Microtomo o ultramicrotomo b i para obtener secciones
finas/ultrafinas adecuadas para el microscopio óptico o electrónico de transmisión
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TINCIÓN POSITIVA EN MICROSCOPIA ELECTRÓNICA
TINCIÓN NEGATIVA EN MICROSCOPIA ELECTRÓNICA-Se suspende la muestra en una gota de líquido sobre una película de plástico muy fina y se deja secar sobre la rejilla de cobre.
-Se aplica una gota de colorante (acetato de uranilo o ácido fosfotúngstico) de manera que quede por debajo y alrededor d ela muestra.
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Preparación de muestras para sombreado metálico
(1) A filament of a heavy metal, such asplatinum or gold, is heated electrically so thatth t l t d f it f llthe metal evaporates and some of it falls overthe sample grid in a very thin film (2) Tostabilize the replica, the specimen is thencoated with a carbon film evaporated from anoverhead electrode (3) The biological material isthen dissolved by acid avoiding opacity toelectrons (4) leaving a metal replica of thesample (5) which is viewed in a TEM.
Preparación de muestras para sombreado metálico
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SOMBREADOMETÁLICO
MICROSCOPIOELECTRÓNICO DE BARRIDO
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MicroscopioElectrónico detransmisión
MicroscopioElectrónico de
barrido
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Separación subcelular
http://www.sinauer.com/cooper/4e/animations0101.html
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Cultivos de células animales
TERMINOLOGÍATERMINOLOGÍA
Cultivo primarioCultivo secundarioSubcultivarPases
Líneas celulares inmortalesLíneas celulares inmortalizadas
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1.4
UNIDADES DE MEDIDA Y DIMENSIONES DE
LAS CÉLULAS Y DE SUS COMPONENTES
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1 µm = 10-3 mm = 0,001 mm
UNIDADES DE LONGITUD MÁS HABITUALMENTE EMPLEADAS EN BIOLOGÍA CELULAR
1 mm = 103 m = 1000 m
1 nm = 10-3 µm = 0,001 m
1 µm = 103 nm = 1000 nm
1 mm = 106 nm = 1.000.000 nm1 mm 10 nm 1.000.000 nm
1 nm = 10-6 mm = 0,000.001 mm
1 Å = 0 1 nm1 Å = 0,1 nm1 nm = 10 Å
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Biomoléculas “ladrillo”:Dimensión
mayor(valores
aproximados)
Alanina, un aminoácido 0,5 nm
Glucosa, un azúcar 0,7 nm
Fosfatidil-colina, un lípido de membrana 3,5 nm
Biomacromoléculas:
Mi l bi t í ñ 3 6Mioglobina, una proteína pequeña 3,6 nm
Hemoglobina, una proteína media 6,8 nm
Miosina, una proteína alargada 160 nm
Complejos supramoleculares:
Ribosoma (de Escherichia coli) 18 nm
Virus de la poliomielitis 30 nmVirus de la poliomielitis 30 nm
Virus del mosaico del tabaco 300 nm
Mitocondrias de hepatocito 1.500 nm
Cloroplastos de células de hoja de espinaca 8.000 nm
Células:Células:
Escherichia coli, una bacteria (procariota) 2 m
Hepatocito, una célula eucariota 20 m
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Los biólogos se interesan por cosas que varían en tamaño desde pequeñas moléculashasta los más altos árboles. Se representa una muestra de cosas biológicas alineadasen una escala logarítmica. (a) El ADN de doble hélice tiene un diámetro de cerca de2 nm. (b) Embrión humano en estado de ocho células tres días después de lafertilización, cerca de 200 m. (c) Araña lobo, cerca de 15 mm. (d) Los pingüinosEmperador tienen alrededor de 1 m de altos.
Problema
Observamos una célula embrionaria de pulmóncon un microscopio óptico, empleando unobjetivo 40x y un ocular 10x. Si el núcleoj yredondo de esa célula lo vemos con undiámetro de 6 mm:
a) ¿cuál será su diámetro real en µm?
b) ¿cuál será su volumen aproximado si elú l l id fé i ? (V l dnúcleo lo consideramos esférico? (Volumen de
la esfera: (4/3) x x r3, r = radio de laesfera).
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a) ¿cuál será su diámetro real en µm?
6 mm 6.000 m
Aumentos: 40 (objetivo) x 10 (ocular) = 400 x
Por tanto, el núcleo de 6 mm tendrá en realidad:
6.000 m------------- = 15 µm de diámetro= 15 µm de diámetro
400
b) ¿cuál será su volumen aproximado si el núcleo lo consideramosesférico?
Volumen de la esfera: (4/3) x x r3, r = radio de la esfera
El núcleo tiene un diámetro de 15 µm.
Por tanto, su radio será la mitad: 7,5 µm.
Sustituyendo en la ecuación de arriba (volumen de la esfera):
4 x x (7,5 µm)3 3 ------------------ = 1.767 µm3
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