BIOLOGÍA CELULAR“DEFINICIÓN Y

GENERALIDADES”

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA SURAREA INTERDISCIPLINARIA DE CIENCIAS

AGROPECUARIASDEPARTAMENTO ACADEMICO DE ZOOTECNIA

MEDICO VETERINARIO ZOOTECNISTA

DEFINICION

Es una disciplina académica que se encarga 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.

PROPOSITO

La comprensión del funcionamiento de los sistemas celulares, de cómo estas células se regulan y la comprensión del funcionamiento de sus estructuras.

ANTECEDENTES HISTORICOS

Robert Hooke en el siglo XVII utilizo por primera vez el concepto de célula.

Empleo del primer microscopio compuesto en el siglo XVI.

En el siglo XIX se desarrolla la teoría celular, que reconoce la célula como la unidad básica de estructura y función de todos los seres vivos, idea que constituye desde entonces uno de lo pilares de la Biología moderna.

LA TEORÍA CELULAR

En 1839 Purkinje acuña el término "protoplasma" para significar el contenido vivo de la célula, y los alemanes Schleiden y Schwann presentan la idea de que todos los seres vivos están formados por células, provocando así el nacimiento de lo que mas tarde habría de llamarse “teoría celular“.

POSTULADOS DE LA TEORÍA CELULAR

Cualquier ser vivo está formado por una o más células.

La célula es la unidad básica de estructura y función en un organismo multicelular.

Todos los procesos químicos ocurren dentro de la célula.

La división celular da origen a la continuidad genética entre células progenitoras y sus descendientes.

La vida del organismo depende del funcionamiento y control de todas sus células.

DESCUBRIMIENTO DE LAS PRINCIPALES

ESTRUCTURAS CELULARES

1850: observación de la pared y del protoplasma en zoosporas de algas por Thuret.

1857: descubrimiento de las mitocondrias en las células musculares (Kolliker).

1875: descripción de cromosomas por Strasburger y Flemming.

1877: se observa la membrana plasmática (Pfeffer).

1880-1883: análisis de los plastos de las células vegetales (Schimper, Meyer).

1885: descubrimiento de las propiedades osmóticas de las vacuolas vegetales ( De Vries), identificadas en 1884 por Naegeli.

1890-1897: redescubrimiento de las mitocondrias por Altmann y Benda.

1897: identificación del retículo endoplasmico (Garnier).

1898: descubrimiento del aparato de Golgi.

LA CÉLULA

La célula es la unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma.

Corresponde a la unidad morfo funcional y estructural mínima constituyente de los seres vivos.

Es una estructura biológica altamente organizada y constituida por diferentes organelos.

REQUISITOS EN EL DISEÑO CELULAR

La célula debe presentar un límite externo que:

Mantenga separado el compartimento externo del interno.

Controle el pasaje de sustancias entre los compartimentos.

Provea de sitios de reconocimiento celular.

Genere una interfaz con otras células y con el ambiente.

TIPOS DE CÉLULAS

Procarionte: son células sin núcleo diferenciado, por lo que su material nuclear no está rodeado por ninguna membrana sino que se encuentra en el citoplasma celular. Son células bastantes sencillas y pequeñas, y únicamente forman parte de seres unicelulares como bacterias y algas verde−azules.

ORGANIZACIÓN DE LAS CÉLULAS

PROCARIONTES

CÁPSULA

Es una estructura que no aparece en todas las células procariontes.

Además, cuando una especie es capsulada no lo es durante todo su ciclo vital, sino sólo en determinadas épocas, cuando las condiciones del medio son adversas.

La cápsula está formada por glúcidos, lípidos y agua, de manera que cuando una bacteria se cápsula y se aletarga, vive a expensas de los nutrientes y el agua acumulados en la cápsula.

PARED BACTERIANA

Aparece en todas las células procariontes.

Está formada por proteínas, hidratos de carbono y lipo−polisacáridos, aunque su composición varía de unas especies a otras.

Su función es darle forma y rigidez a la célula y también protegerla; por ejemplo, cuando una célula procarionte está en un medio hipertónico la pared celular evita que el agua salga de forma masiva del interior de la célula.

MEMBRANA PLASMÁTICA

Está formada por lípidos y proteínas, estructurada según el modelo del mosaico fluido.

Su misión es controlar todo lo que sale y entra de la célula.

INVAGINACIONES MEMBRANOSAS

Son repliegues de la membrana plasmática que se dirigen hacia el interior de la célula.

Si la célula procarionte es aerobia en las invaginaciones membranosas se encuentran las enzimas necesarias para hacer la respiración celular.

Si por el contrario es fotosintética, se encuentran las enzimas necesarias para hacer la fotosíntesis.

CITOPLASMA

Es una disolución coloidal que tiene como disolvente el agua y como solutos iones de sales minerales (monosacáridos, aminoácidos, proteínas de carácter enzimático).

En el citoplasma también hay gránulos de monosacáridos y gotas de líquidos.

En el citoplasma se desarrolla la mayor parte de las reacciones metabólicas que se producen en la célula procarionte.

RIBOSOMAS

Son orgánulos celulares que se encuentran dispersos por el citoplasma.

Están disgregados, de manera que la subunidad grande y la subunidad pequeña están separadas.

Ambas subunidades sólo se unen cuando se está realizando la síntesis proteica, en ese caso varios ribosomas están unidos a una molécula de ARN mensajero leyéndola y sintetizando una proteína.

El conjunto de ribosomas y ARN mensajero se llama polisoma.

MATERIAL GENÉTICO (ADN)

El material genético de la célula procarionte es ADN circular.

En cada célula procarionte suele haber varias moléculas de ADN.

Esta molécula de ADN circular está a su vez replegada, formando una superhélice, para ocupar menos.

Antes de la división celular el ADN procarionte se duplica gracias a las enzimas que hay en el citoplasma celular (helicasas, ADN polimerasa).

Por supuesto el ADN también se traduce y se transcribe.

ESTRUCTURA CELULAR

Eucarionte: son células con núcleo diferenciado ya que su material genético está aislado del resto del material celular por la membrana nuclear. Las células eucariontes forman parte de organismos unicelulares como las amebas, paramecios, y de todos los pluricelulares. Son mayores que las procariontes y más complejas.

COMPONENTES PRINCIPALES DEL

ESTUDIO CELULAR:

Membrana plasmática

Citoesqueleto

Núcleo celular

Ribosomas

Retículo endoplásmico

Aparato de Golgi

Mitocondrias

Cloroplastos *

Lisosomas

Peroxisomas

Vacuolas*

Pared celular*

Tráfico intracelular de membranas

MEMBRANA PLASMÁTICA

Formada por lípidos, proteínas e hidratos de carbono.

Define los límites celulares.

Controla el paso de sustancias entre el espacio intra y extracelular.

Es el sitio de ubicación de receptores y marcadores celulares.

Puede ser inferida pero no visualizada con el microscopio óptico.

El microscopio electrónico permite su visualización.

CITOPLASMA

El citoplasma es la parte de la célula que queda entre la membrana plasmática y el núcleo.

Se pueden diferenciar dos zonas:

Citosol: es la parte fluida del citoplasma. Es una disolución que tiene como disolvente el agua y como solutos iones de sales minerales, moléculas orgánicas pequeñas (aminoácidos, glúcidos, ATP), y proteínas, sobre todo de carácter enzimático.

Citoesqueleto: es una red de filamentos proteicos que recorren el citoplasma. Dan forma a la célula, son responsables de su movimiento y dirigen el tránsito de la célula por el interior de la célula.

CENTRIOLOS

Son orgánulos celulares exclusivos de las células eucariontes animales.

En la célula eucarionte animal aparecen dos centriolos (centrosoma).

Son dos estructuras cilíndricas próximas al núcleo y que se colocan perpendiculares entre sí.

Los centriolos tienen como función organizar el uso mitótico de las células eucariontes animales.

NÚCLEO

Estructura característica de células eucarioticas.

Dirige actividades de la célula:

Autoduplicación del ADN o replicación.

Transcripción y formación de RNA.

Traducción Proteínas.

Se compone de:

Membrana nuclear o carioteca:

Permite el transporte de sustancias y delimita la estructura.

Nucleoplasma: constituye el medio interno.

Nucléolo(s): estructuras esféricas con una zona fibrilar interna (ADN) y una zona granular externa (ARN y proteínas). Es fundamental en el proceso de transcripción del ADN.

Cromatina: constituida por ADN y proteínas (histonas); se organiza en cromosomas durante la división celular.

RETÍCULO ENDOPLASMICO Y

RIBOSOMAS.

Es una estructura membranosa que se mantiene en continuación con la membrana plasmática. La membrana del retículo está formada por lípidos y proteínas estructuradas según el modelo de mosaico fluido. Hay dos tipos: El liso y el rugoso.

R.E. rugoso: se llama así porque en la cara citoplásmica de sus membranas hay ribosomas.

Los ribosomas corresponden a las unidades responsables de la síntesis de aminoácidos y proteínas.

R.E. liso: se llama así porque no tiene ribosomas.

En las membranas se sintetizan colesterol y fosfolípidos.

Síntesis de hormonas esteroideas a partir del colesterol.

Detoxificación y conjugación de sustancias. Esto ocurre con las células del hígado y del riñón.

Intervienen en la contracción muscular.

APARATO DE GOLGI

Conjunto de estructuras de membrana.

A mayor actividad celular, mayor desarrollo de este organelo.

Posee sáculos o cisternas aplanadas y vesículas esféricas.

Se relaciona estrechamente con RER.

FUNCIONES

Maduración y adición de oligosacáridos a proteínas.

Interviene en secreción, almacenamiento, transporte y transferencia de glicoproteínas.

Formación de membranas.

Formación de lisosomas.

Concentración de material de secreción.

LISOSOMAS

MITOCONDRIAS

Las mitocondrias aparecen en todas las células eucariontes; su tamaño, forma y número es variable y su función es realizar la respiración celular.

Suministran energía a la célula, como ATP.