Biologia Ing Biomedica Unidad i (1)(1)

CURSO DE BIOLOGÍA CELULAR PRIMER SEMESTRE DE I. B.

UNIDAD 1

M. en C. Claudia Montserrat Valle Rodríguez

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Unidad I: INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA DE LAS CÉLULAS

1. INTRODUCCIÓN:a) Niveles de organización en Biologíab) Propiedades celulares y organización

2. ORIGEN Y EVOLUCIÓN CELULARa) Virus, viroides y prionesb) Procariotes y eucariotesc) Teorías sobre el origen de la vida

3. FUNDAMENTOS DE BIOQUÍMICA CELULAR: REVISIÓN DEMACROMOLÉCULAS ÓRGANICASY COMPOSICIÓN MOLECULARDE LAS CÉLULAS

Clasificación y funciones de las moléculas biológicas:a) Carbohidratosb) Lípidosc) Nucleótidosd) Proteínas

� Citología de citos = célula y logos =Estudio o Tratado

� Ciencia encargada del estudio de las células en cuanto a lo que respecta a las propiedades, estructura, funciones, orgánulos que contienen, su interacción con el ambiente y su ciclo vital.

Definición: BIOLOGÍA CELULAR

Descubrimiento de las Células

� Robert Hooke- observó corcho en un microscopio y llamo a los poros “celdillas”

� Paredes vacías de células vegetales

1670 Anthony Van Leeuwenhoek

Nació la microscopia

� Construyó microscopios simples

� Observó gotas de agua, sangre, esperma, glóbulos rojos, etcétera.

� Descubrió prozoarios y euglenas

1820-1830. La gestación de la teoría celular

� H. Milne-Edwards

� Líder de la escuela de la "zoología fisiológica"

� François-Vincent Raspail / Rudolf Karl Virchow.

� Fundador de la teoría celular acuñando la frase “omnis cellula e cellula” (toda célula deriva de una preexistente )

� Fue un precursor del uso del microscopio en el estudio de los vegetales.

� “Todas las plantas están formadas por unidades llamadas células”

� Se extendió el concepto a los animales por tanto a todos los seres vivos.

�“TODOS LOS SERES VIVOS ESTAN FORMADOS POR

CÉLULAS”

1838 M. J. Schleiden formaliza el primer axioma de la teoría celular para las plantas

Axioma: Proposición o enunciado tan evidente que se considera que no requiere demostración.

� Se estudió las estructuras internas de la células� El interior de la célula eucariota se mostró complejo y rico

en compartimentos� Hacia 1960 ya se había explorado la célula a nivel

ultraestructural.

1932. Aparece el microscopio electrónico

Microscopía celular

Microscopio electrónico

1. Los seres vivos están hechos de los mismos componentes químicos que los objetos inanimados

2. Los seres vivos están sometidos a las misma leyes físicas y químicas de la materia

¿Por lo tanto los organismo vivos son solo átomos y moléculas ?

Niveles de organización en la Biología

La clave de esta diferencia esta en la organización ya que a medida que aumenta el nivel de ésta aparecen nuevas propiedades únicas.

1. Materia – Energía2. Partículas subatómicas 3. Átomo: cantidad mas pequeña de un elemento

que conserva las propiedades químicas del mismo.

4. Macromoléculas. Proteínas, ácidos nucleídos, carbohidratos, lípidos

5. Agregados moleculares6. Sistemas precelulares7. Protobiontes8. CÉLULA. Unidad básica y funcional de la vida 9. Tejidos: grupo de células organizadas con una

misma función

10. Órganos: conjunto de tejidos similares que trabajan juntos en la realización de funciones especificas

11. Sistemas: Conjunto de órganos especializados en una determinada función

12. ORGANISMO. Individuo con características particulares que los hacen ser único en su especie y que es capaz de llevar a cabo todas las funciones características de la vida.

13. Población: Cualquier grupo de organismos, que compartan el mismo espacio, en el mismo tiempo, en términos genéticos una población esta caracterizada por que sus integrantes pueden reproducirse entre si.

14. Comunidad:Todas las poblaciones de los seres vivos que comparten un medio en común y que interactúan entre si.

15. Ecosistema: conjunto de organismos de una comunidad mas los factores abióticos del medio con el que interactúan.

16. Ecosfera-Biosfera: Las zonas del aire, tierra, y agua de la superficie terrestre habitadas por los seres vivos. Nivel con una gran diversidad de plantas, animales y microorganismos, con sus interacciones mutuas, y con las características físicas del ambiente del propio planeta tierra.

17. Planetas18. Sistema solar19. Galaxia20. Universo

Propiedades y organizaciónde las células

CÉLULA: UNIDAD ESTRUCTURAL DE LOS SERES VIVOS.

� Las Células son seres vivos

� Las Células pueden ser aisladas y cultivadas en el laboratorio donde crecen y se reproducen durante tiempo prolongado� El primer cultivo de células humanas fue iniciado

por Gerome Gey en 1951- las cuales se denominaron células HeLa extraídas de un tumor canceroso

� Cultivo de tejidos animal y vegetal

Propiedades de las Células

1. Las Células son seres vivos

2. Las Células pueden ser aisladas y cultivadas en el laboratorio

3. Muestran complejidad y organización elevada

4. Tienen un programa genético y los recursos para aplicarlo

5. Captan y consumen energía

6. Efectúan varias reacciones químicas

7. Tienen actividad mecánica

8. Responden a estímulos

9. Capacidad de autorregulación

Características de las Células

1. Las células son seres vivos

Henrietta Lacks’ ‘Immortal’ Cells

Células epiteliales del intestino:

Poseen largas prolongaciones

(microvillosidades) que facilita la absorción de

nutrientes

En los extremos basales tienen gran cantidad de mitocondrias que suministran energía

Cada mitocondria esta compuesta por un patrón de membranas internas

3. Las células muestran complejidad y organización elevada

4. Las células tienen un programa genético y los recursos para aplicarlo

� Los organismo se generan a partir de información genética

� Información empacada en cromosomas que están en el núcleo celular

� Los genes contienen información para poner en marcha las actividades de las células y el programa para reproducirse ellas mimas

5. Las células captan y consumen energía

Célula viva de alga. El cloroplasto en forma de listón es el sitio donde se captura la energía de la luz durante la fotosíntesis

� Funciones complejas requieren ingreso de energía

� La célula obtiene su energía de la molécula de ATP, que se produce en la fotosíntesis**, se almacena en forma de glucosa**

6. Las células efectúan varias reacciones químicas

� Funcionan como plantas químicas en miniatura utilizando diferentes enzimas.

� La suma total de las reacciones químicas que ocurren en la célula se denomina: metabolismo.

7. Las células tienen actividad mecánica

Célula Teñida con Ac fluorescentes, para ver la distribución de los filamentos de actina y microtubulos. Los agrupamiento de actina en el borde delantero es donde se genera la fuerza de movimiento

� La mayor parte de los movimientos son iniciados por proteínas motoras.� Actina

� Microtubulos

� Miosina

8. Las células responden a estímulos

Sinapsis neuronal � La mayor parte de las

células están cubiertas con receptores que interactúan con las sustancias del medio� Receptores a hormonas

� Factores de crecimiento

� Materias extracelulares


� Las células madres tienen la capacidad de convertirse en cualquier otro tipo de células que el cuerpo u órgano requiera en cierto momento

1. Las Células son seres vivos


3. Muestran complejidad y organización elevada

4. Tienen un programa genético y los recursos para aplicarlo

5. Captan y consumen energía

6. Efectúan varias reacciones químicas

7. Tienen actividad mecánica

8. Responden a estímulos


Características de las Células (resumen)

Tipos fundamentales de células

Procariotes y Eucariotes

Evolución Celular

PROCARIOTES

Bacteria

Arquea

EUCARIOTES

Protistas Hongos Plantas Animales

Vertebrados e invertebrados

Se distinguen por su tamaño y el tipo de estructuras que contienen.

Versión modificada y simplificada del árbol filogenético universal, establecido por Carl Woese y Gary Olsen que muestra los tres

“dominios”(nuevo taxon )

Aparición de los tipos de Células

TIPO DE CÉLULA MILLONES DE AÑOS

REPRESENTANTE

Procariotesheterótrofos

3,400 Bacterias

Procarioteautótrofo

1,600 Cianofitas

Eucariotes 1000 Todas, excepto bacterias y cianofitas

CARACTERISTICAS PROCARIOTES EUCARIOTES

Tamaño 1-10 micras 10-100 micras

Genoma DNA no asociado con proteínas en los cromosomas, ausencia de membrana nuclear. No hay DNA repetitivo

DNA forma complejos con proteínas en el cromosoma. Presencia de MENBRANA NUCLEAR y DNA repetitivo.

Membranas Internas Transitorias, si se presentan,son invaginaciones de membrana (mesosomas).

Presentes (mitocondrias, cloroplastos, lisosomas, c. de Golgi, RE)

Tejidos Ausentes Presentes en muchos grupos.

División celular Bipartición, gemación Varias formas asociadas a la mitosis

CARACTERISTICAS PROCARIOTES EUCARIOTES

Sistema sexual Unidireccional (transferencia de genes del donador al receptor)Nunca tienen mas de un cromosoma

Fusión completa de los genomas de los gametos (meiosis)

Motilidad Flagelos simples Cilios y flagelos 9+2

Nutrición Absorción, algunos fotosintéticos

Absorción, Ingestión, fotosíntesis

Cromosomas Molécula simple de ADN circular

Múltiples moléculas de ADN lineal

Citoesqueleto Ausente Presente

Célula Bacteriana

Cianofita

Célula animal

� Micras (µ) ---- 10 -6 metros� Nanómetros (nm) --- 10 -9 metros� Angstron (Å) --- un décimo de nm

El tamaño de sus células y sus elementos

� Proteína globular (Hg)--- 4.5nm x 3.5 nm x 2.5 mm

� Proteínas alargadas (colágeno)--- más de 10nm de longitud

� http://learn.genetics.utah.edu/content/begin/cells/scale/� Cuanto mide:

� Una amiba � Un paramecio� Un óvulo� Un espermatozoide � Una célula de la piel� Una levadura� Un cromosoma X� E. coli� Átomo de carbón

Visitar la página,http://learn.genetics.utah.edu

VirusPatógenos intracelular obligado. No � Patógenos intracelular obligado. No se considera vivo debido a que no puede dividirse directamente Fuera de una célula viva **

� El virus existe como partícula es decir, un paquete de macromoléculas

� Contenido: Ácidos nucleicos: ADN o ARN � Ácidos nucleicos: ADN o ARN

Capsula proteica (cápcide) � Capsula proteica (cápcide)

� Formas poliédricas

� Escanear pagina 17

� VMT

Viroides, Diener1971

Patógenos que solo contiene RNA y una proteína � Patógenos que solo contiene RNA y una proteína (enfermedad por adelgazamiento de la papa)

� Agente infeccioso relacionado con ciertas enfermedades degenerativas de los mamíferos compuestos únicamente por proteínas

PRIONES

� Investigación Bibliográfica sobre los Priones� ¿Quién los descubrió?

� ¿Qué son?

� ¿Qué enfermedades causan?

� ¿Cuántos tipos hay?

� ¿Qué se esta haciendo para combatir estas enfermedades?

� Consultando 5 bibliografías diferentes

� 2 electrónicas

TAREA - priones

� Según los cálculos más modernos, la Tierra se formó hace unos 4.600-4.500 millones de años

� Un millón de años después aparecería la vida.

¿Cómo y porqué?

� La explicación es especulativa, las condiciones reinantes en aquella atmósfera primitiva no son reproducibles en un laboratorio.

� Se han diseñado experimentos que pueden ayudar a explicar los distintos pasos ocurridos hasta que surgió la vida.

Origen y Evolución Celular

� Según él, hace 3.500 m.a., la atmósfera de laTierra estaba formada fundamentalmente pormetano, amoniaco y vapor de agua.

1922-A. Oparin

Radiaciones solares Descargas eléctricas

Estas moléculas se fueron condensando y diversificando, dando lugar a gran variedad de

moléculas orgánicas

OCÉANO PRIMITIVO

� Probó la hipótesis de Oparín. 1950 - Stanley Millar

Ácido aspártico, ácido glutámico, ácido acético, ácido fórmico, urea, alaninaentre otras moléculas.

Unidad viviente más primitiva, pero dotada ya de la maquinaria necesaria para realizar la transcripción y la traducción

genética.

arqueas eurcariotas bacterias

1980- Carl Woese

Denominó protobionte al antepasado común de todos los organismos vivos

Sus análisis filogenéticos en 1977 lo llevaron al descubrimiento de un nuevo dominio Archaea.

1967- Lynn Margulis

Teoría de la endosimbiosis seriada

Lynn Margulis

https://www.youtube.com/watch?v=-FQmAnmLZtE

https://www.youtube.com/watch?v=3ESXvLHceDc

1. Algunas células aprendieron a fabricar las moléculas orgánicas mediante la fijación y reducción del CO2.

2. Algunas células aprendieron a usar Oxígeno para sus reacciones metabólicas, lo que dio lugar a la respiración aerobia, realizando una nutrición heterótrofa aerobia.

La teoría más aceptada es que:

Fotosíntesis

Procariotes Eucariotes

� Investigación Bibliográfica sobre los Priones� ¿Quién los descubrió?

� ¿Qué son?

� ¿Qué enfermedades causan?

� ¿Cuántos tipos hay?

� ¿Qué se esta haciendo para combatir estas enfermedades?

� Consultando 5 bibliografías diferentes

� NO INTERNET

TAREA - priones

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