1. La célula

Página 1

1.1. INTRODUCCIÓN A LAS CÉLULAS

A. TEORÍA CELULAR

Postulados.

1. La célula es la unidad funcional de los seres vivos

2. La célula es la unidad anatómica de los seres vivos

3. La célula es la unidad reproductora de los seres vivos

Características.

Todas las células tienen:

1. Una membrana que las separa de lo que las rodea

2. Información genética en forma de ADN que almacena la información necesaria para el funcionamiento de la célula

3. La capacidad de realizar acciones de metabolismo, dirigidas por el ADN y catalizadas por enzimas

4. Un método propio de obtención de energía para realizar estas actividades

Excepciones.

—Músculo estriado. Varios núcleos y más grande (30mm)

—Hifas de los hongos. Estructuras filiformes continuas con numerosos núcleos

—Algas gigantes. Acetabularia: unicelular de 100mm.

B. ORGANISMOS UNICELULARES

Funciones

1. Nutrición. Obtención de alimentos para lograr materia orgánica y energía

2. Relación. Reacción a estímulos en el ambiente

3. Reproducción. Producción de descendencia, sexual o asexualmente

4. Crecimiento. Aumento irreversible del tamaño

5. Metabolismo. Reacciones químicas dentro de la célula

6. Excreción. Eliminación desechos del metabolismo

7. Homeostasis. Mantenimiento de condiciones tolerables dentro de la célula

(8. Movimiento)

Ejemplos

—Paramecium. 1: vesículas; 2: /; 3: asexual por división del núcleo; 4: /; 5: en el citoplasma; 6: por la membrana; 7: vacuolas contráctiles; 8: cilios

—Chlamydomonas. 1: fotosíntesis; 2:/; 3: ambas; 4: /; 5: en el citoplasma; 6: por la membrana; 7: vacuolas contráctiles; 8: flagelo

C. ORGANISMOS PLURICELULARES

Definición

Ser vivo formado por un conjunto de células fusionadas en una sola masa de células donde ninguna actúa como líder o supervisor

Propiedades emergentes

—Se producen por la interacción de las partes de un sistema

—Se resumen como "el todo es más que la suma de las partes"

Diferenciación celular

—Se produce por la necesidad de realizar muchas funciones diferentes o división del trabajo

—Se realiza mediante la expresión o no de determinados genes

Células madre

—Aquellas células que mantienen tanto su capacidad de diferenciación como de reproducción

—Se pueden obtener de un embrión, del cordón umbilical y de tejidos adultos (RECURSO DE FICHAS)

—Tienen usos terapéuticos (leucemia: aumento anormal de glóbulos blancos, distrofia macular de Stargadt: degeneración células de la retina) y no terapéuticos (obtención de carne)

Ventajas e inconvenientes de cada fuente de células madre

D. RELACIÓN SUPERFICIE-VOLUMEN

—El volumen está relacionado con la tasa metabólica

—La superficie está relacionada con la tasa de intercambio

—Si aumenta mucho el volumen (crecimiento), con la misma superficie la célula disipa menos calor y excreta menos desechos. Finalmente se hace necesario aumentar la superficie (reproducción)

Página 2

1.2. ULTRAESTRUCTURA DE LAS CÉLULAS

A. RESOLUCIÓN

Definición

Capacidad para distinguir visualmente cada parte de algo

B. CÉLULA PROCARIOTA

Características

—Es más antigua que la eucariota

—Es más pequeña que la eucariota

—Su información genética está almacenada en ADN desnudo (sin histonas)

—No posee núcleo

—No posee orgánulos, excepto ribosomas 70S

Estructuras (RECURSO MAPA MENTAL 1)

Estructuras células procariotas

Reproducción

—Fisión binaria/bipartición, de forma asexual

C. CÉLULA EUCARIOTA

Sistema de membranas

Definición. División del citoplasma de la célula eucariota por medio de tabiques de membrana simple o doble

Ventajas

—Las sustancias peligrosas se encuentran contenidas en vesículas

—Las condiciones específicas se pueden mantener en los niveles específicos en zonas concretas

—Las enzimas y sustratos pueden estar mucho más concentrados

—Los orgánulos pueden moverse

Estructuras (RECURSO MAPA MENTAL 2)

Estructuras células eucariotas

Diferencias células animales y vegetales

—Tamaño: vegetales más grandes

—Forma: vegetales forma poliédrica, animales forma variada

—Pared vegetal, vacuola y cloroplastos: sólo vegetales

—Centriolos: sólo animales

—Almacén de glúcidos: vegetal almidón, animal glucógeno

D. DIFERENCIAS CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS

Diferencias

—Membrana plasmática: procariota simple; eucariota doble

—Pared celular: procariota peptidoglicano; eucariota vegetal celulosa

—Núcleo: procariota no; eucariota sí

—Ribosomas. procariota 70S; eucariota 80S

—Reproducción: procariota fisión binaria; eucariota mitosis

—Orgánulos: procariota sólo ribosomas 70S; eucariota sí

—Tamaño: procariotas 1-10μm; eucariotas 10-100μm

—ADN: procariota circular, una molécula; eucariota lineal, varias moléculas

—Centriolos: procariota no; eucariota animal sí

Página 3

1.3. ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS

A. MEMBRANA UNITARIA

Definición

Se llama membrana unitaria a todas las membranas de las células eucariotas porque todas ellas tienen la misma estructura; con la excepción de la membrana plasmática que posee glicocálix a diferencia de las demás

B. BICAPA LÍPIDA

Estructura

La bicapa está formada por fosfolípidos, que a su vez tienen esta estructura:

—Cabezas hidrófilas y polares de grupo fosfato y glicerina

—Colas hidrófobas y apolares de lípidos (ácidos grasos) saturados o insaturados

Los fosfolípidos son sustancias anfipáticas que forman micelas (IMAGEN 1) y bicapas (IMAGEN 2)

B. PROTEÍNAS

Tipos

—Integrales. Son hidrófobas y trasmembranales

—Periféricas. Son hidrófilas y se encuentran ancladas a las integrales

Funciones

—Enzimas inmovilizadas con su parte activa hacia el exterior

—Bombas de transporte activo

—Canales de difusión facilitada

—Comunicación con otras células en el entorno

—Receptores hormonales

—Anclaje a otras células

C. COLESTEROL

Características

—Son anfipáticos, por lo que se sitúan entre los fosfolípidos de la membrana

—Son un tipo de lípido (esteroide)

Funciones

—Impide la cristalización de los fosfolípidos y restringe los movimientos de dichos fosfolípidos

—Reduce la permeabilidad a las sustancias hidrofílicas y ayuda a curvar la membrana, facilitando tanto la endocitosis como la exocitosis

D. FLUIDEZ DE LA MEMBRANA

Factores

—Fosfolípidos: saturación de los enlaces, longitud de las cadenas

—Temperatura

—Cantidad de colesterol

Esto permite una serie de movimientos (IMAGEN 3)

E. MODELOS DE MEMBRANA

Modelo de Sandwich (IMAGEN 4)

—Davson y Danielli, 1935

—Bicapa rodeada de proteína, con poros

—REFUTACIÓN: microfotografías, análisis de las proteínas de membrana, marcaje de anticuerpos

Modelo de mosaico fluido (IMAGEN 5)

—Singer y Nicholson, 1972

—Bicapa con colesterol y proteínas periféricas y trasmembranales

—ACTUALMENTE ACEPTADO

Página 4

1.4. TRANSPORTE DE MEMBRANA

Transporte de membrana

A. TRANSPORTE CON DEFORMACIÓN DE LA MEMBRANA

Endocitosis (IMAGEN 1)

—Las sustancias entran por vesículas formadas a partir de la membrana. A continuación, a esta vesícula se une un lisosoma, que vierte su contenido dentro. Las sustancias nutritivas se absorben y los desechos se expulsan por exocitosis.

—Tipos:

—Fagocitosis. Sólidos

—Pinocitosis. Líquidos

—Endocitosis mediada por receptores. Sustancias específicas

Exocitosis (IMAGEN 2)

—Las sustancias salen mediante vesículas que se funden con la membrana y vierten su contenido al exterior

—Funciones

—Expulsar desechos metabólicos

—Secreciones celulares

—Desechos de la endocitosis (fundamentalmente la fagocitosis)

B. TRANSPORTE SIN DEFORMACIÓN DE LA MEMBRANA

PASIVO

Difusión simple

Método de transporte de membrana en la cual las sustancias pequeñas y apolares logran atravesar la membrana a favor de gradiente

Difusión facilitada

Método de transporte de membrana en la cual las sustancias grandes y/o polares atraviesan la membrana a través de canales proteicos en proteínas transmembranales específicos para cada molécula

https://www.youtube.com/watch?v=uyZyAiaFIVE (Incorporar)

Ósmosis

Difusión simple del agua (hidrofílica pero de pequeño peso molecular) a través de membranas o acuaporinas (en el hígado). Dado que el soluto no puede atravesar la membrana, es el agua el que pasa para lograr el equilibrio en la concentración a ambos lados, yendo desde el lado hipotónico al hipertónico para lograr ser isotónico.

Tiene diferentes efectos en células vegetales y animales (IMAGEN 3)

ACTIVO

Transporte activo

—Al realizarse en contra de gradiente, necesita energía, que obtiene de la división del ATP en ADP+Pi

—Puede ser simple o doble, que a su vez se divide en antiporte y simporte (IMAGEN 4)

—Un ejemplo son las bombas de sodio-potasio de las neuronas (VIDEO)

https://www.youtube.com/watch?v=Q-pgypwEYgA (Incorporar)

Página 5

1.5. EL ORIGEN DE LAS CÉLULAS

A. VIDA ARTIFICIAL

Aún no se ha llegado a producir vida artificial, y lo más cerca que se ha llegado es el Mycoplasma mycoides

B. TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA

Teorías sobre el origen de la vida

Experimento de Redi

Experimento de Pasteur

Experimento de Miller

Página 6

1.6. DIVISIÓN CELULAR

A. CICLO CELULAR

Interfase (IMAGEN 1)

Cariocinesis/ división celular (IMAGEN 1)

Mitosis

Fases

—PROFASE. Se condensan los cromosomas, se deshacen el nucleolo y la envoltura nuclear, se produce la migración de los centriolos, se forman el huso mitótico y los cinetocoros

—METAFASE. Se forma la placa ecuatorial

—ANAFASE. Las cromátidas se separan mediante el alargamiento de los microtúbulos polares

—TELOFASE. Se descondensan los cromosomas y se vuelven a formar la envoltura y el nucleolo.

Citocinesis

Definición

División del citoplasma y los orgánulos entre las dos células hijas

Método

—En animales, se produce mediante estrangulamiento por medio de proteínas que se sitúan en el ecuador de la célula. (IMAGEN 2)

—En vegetales, se produce mediante un tabique vesicular, el fragmoplasto. (IMAGEN 3)

B. ADN A TRAVÉS DEL CICLO CELULAR (IMAGEN 4)

C. REGULACIÓN Y MEDICIÓN DE LA MITOSIS

Regulación de la mitosis

—Factores de crecimiento (protooncogenes)

—Control enzimático (ciclinas, que son proteínas que activan kinasas, las cuales se asocian con fosfato para iniciar la mitosis)

—Otros: factores ambientales...

Medición de la mitosis

—Índice mitótico: células en mitosis/células totales

—Índice mitótico por fase: células en fase/células en mitosis

D. CÁNCER

Causa

Un fallo en la mitosis produce una reproducción continua y descontrolada de las células de un determinado tejido

Tumores (IMAGEN 5)

—Tumor benigno. Es un conjunto de células que se reproducen sin control pero de forma aislada. Pese a ello, no son inocuos.

—Tumor maligno (cáncer). Es un conjunto de células no diferenciadas que se reproducen de forma incontrolada por una mutación. Produce metástasis, es decir, la aparición de un tumor secundario trasmitiéndose por la sangre o la linfa.

Positivo

—Existen altas posibilidades de curación

Negativo

—Existen numerosos agentes cancerígenos desconocidos; químicos (tabaco), genéticos (el cáncer de mama puede ser un ejemplo de cáncer por causa genética), físicos (radiaciones)...