procesos fundamentales
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PROCESOS CELULARES FUNDAMENTALES
Dra. Tércia Cesária Reis de SouzaLicenciatura en Medicina Veterinaria y Zootecnia
Facultad de Ciencias NaturalesUniversidad Autónoma de Querétaro
La célula es la unidad estructural y funcional de los organismos vivos. Es la unidad fundamental de la vida. Si excluimos los virus, todos los seres vivos que forman los reinos biológicos están formados por células.
La célula.....
La teoría celular moderna se puede resumir con los siguientes cuatro postulados:
Las células producen toda la materia viva.Las células provienen de otras células.El material genético requerido para el mantenimiento de las células existentes y para la generación de nuevas células pasa de una generación a otra.Las reacciones químicas de un organismo, es decir el metabolismo se realiza en las células.
La célula.....
La célula es la unidad anatómico-funcional de los seres vivos. Todos los organismos están compuestos de células.
Todas las células están producidas por la división de células preexistentes (en otras palabras, a través de la reproducción).
Cada célula contiene material genético que se transmite durante este proceso.
Todas las funciones químicas y fisiológicas básicas, por ejemplo, la reparación, el crecimiento, el movimiento, la
inmunidad, la comunicación y la digestión, ocurren al interior de la célula.
Las actividades de las células dependen de las estructuras sub-celulares (organelos, membrana plasmática, y, si presente,
el núcleo).
La célula.....
Existen dos tipos básicos de células: Procariotas y Eucariotas.
Procariotas del griego, pro = antes de y, karion = núcleo) a las células sin núcleo celular diferenciado,
Eucariotas: del griego, eu = verdadero, karion = núcleo; son células que sí tienen un núcleo. Las formas de vida
más conocidas y complejas.Excepción: Los eritrocitos (glóbulos rojos) maduros de
casi todos los mamíferos carecen de núcleo.
La célula.....
En las células procariotas el
ADN no se encuentra
confinado dentro de un
compartimento limitado por
membranas, sino libremente en el
citoplasma.Casi sin
excepción los organismos con
células procariotas son
unicelulares.
Células Procariotas......
Se denomina eucariotas a todas las células que tienen su material hereditario (su información genética)
encerrado dentro de una doble membrana que delimita un núcleo celular.
A los organismos formados por células eucariotas se les denomina eucariontes.
Células Eucariotas......
En la célula se distinguen tres componentes principales:La membrana plasmática,
El nucleo y El citoplasma.
Las células eucariontes presentan un citoplasma muy compartimentado, con organelos separados o interconectados,
limitados por membranas biológicas que son de la misma naturaleza que la membrana plasmática.
Las células eucariotas están dotadas en su citoplasma de un citoesqueleto complejo, muy estructurado y dinámico, formado
por microtúbulos y diversos filamentos proteicos.
Además puede haber pared celular, que es lo típico de plantas, hongos y protistas pluricelulares.
Organización
El citoplasma contiene citosol y organelos.
Citosol es un fluído que consiste mayormente de agua y nutrientes disueltos, desechos, iones, proteínas y otras
moléculas.
Los organelos son pequeñas estructuras suspendidas en el citosol.
Los organelos tienen las mismas funciones básicas de la célula, incluyendo la reproducción, el metabolismo, y la
síntesis de las proteínas.
Citoplasma
Por la existencia del núcleo, en las células eucariotas se dan en espacios separados los procesos de replicación del genoma y transcripción del ARN, que ocurren dentro, y la
biosíntesis de proteínas (traducción), que se produce fuera.
Esta compartimentación es una de las condiciones de la complejidad del control funcional que distingue a los
eucariontes de los procariontes .
Núcleo
La Célula Animal
Estructura de una célula vegetal
Estructura de una célula eucariota
. Principales orgánulos eucarioticos
Orgánulo Función Estructura Organismos Notas
cloroplasto fotosíntesis posee doble-membrana
plantas, protistas
contiene algunos genes
retículo endoplasmático
síntesis y embalaje de proteínas y ciertos lípidos
puede asociarse con ribosomas en su membrana
eucariotes
aparato de Golgi
transporte y embalaje de proteínas
sacos aplanados rodeado por membrana citoplasmática
la mayoría de eucariotes
en las plantas se conocen como dictiosomas
mitocondria producción de energía
compartimiento de doble membrana
la mayoría de eucariotes
contiene algunos genes
vacuolas almacenamiento, transporte y homeostasis
sacos de membrana vesicular
plantas y hongos
núcleo mantenimiento de ADN y ARN, y expresión genética
rodeado por membrana doble
todos los eucariotes
contiene el genoma
Membrana plasmática: son estructurales, transportadoras y receptoras.
Retículo endoplasmático: se realiza la síntesis de proteínas (rugoso) y lípidos (liso)
Complejo de Golgi procesamiento postranscripcional de las proteínas
Lisosomas: son paquetes de enzimas hidrolíticas.
Núcleo contiene el genoma, importante para la síntesis de proteínas.
Las mitocondrias son la fuente de energía de las células eucariotes aeróbicas.
Citoesqueleto: estabiliza la forma celular, organiza el citoplasma y participa del movimiento de las células.
Funciones de los organelos
Comparación de estructuras en células animales y vegetales
Célula animal típica Célula vegetal típica Estructuras
básicas • Membrana plasmática • Citoplasma • Citoesqueleto
• Membrana plasmática • Citoplasma • Citoesqueleto
Orgánulos • Núcleo (con Nucleolo) • Retículo
endoplasmático rugoso • Retículo
endoplasmático liso • Ribosomas • Aparato de Golgi • Mitocondria • Vesículas • Lisosomas • Vacuolas • Centrosoma (con
Centriolos)
• Núcleo (con Nucleolo) • Retículo endoplasmático rugoso • Retículo endoplasmático liso • Ribosomas • Aparato de Golgi (Dictiosomas) • Mitocondria • Vesículas • Lisosomas • Vacuola central (con Tonoplasto) • Plastos (Cloroplastos,
Leucoplastos, Cromoplastos) • Microcuerpos (Peroxisomas,
Glioxisomas)
Estructuras adicionales
• Flagelo • Cilios
• Flagelo (solo en gametos) • Pared celular • Plasmodesmos
Las mitocondrias son uno de los orgánulos más conspicuos del citoplasma y se encuentran en casi todas las células eucarióticas. Observadas al
microscopio, presentan una estructura característica: la mitocondria tiene forma alargada u oval de varias micras de longitud y está envuelta por dos
membranas distintas, una externa y otra interna, muy replegada. Las mitocondrias son los orgánulos productores de energía.
Células vegetales en las que son visibles los cloroplastos
Todas las células realizan tres funciones vitales:
Nutrición, Relación (comunicación) y
Reproducción.
Funciones........
Otras funciones derivadas de las vitales serian:Irritabilidad: es la capacidad para responder a un estímulo. Es más notable en las neuronas y desaparece con la muerte celular. Conductividad: es la generación de una onda de excitación (impulso eléctrico) a toda la célula a partir del punto de estimulación. Esta y la irritabilidad son las propiedades fisiológicas más importantes de las neuronas. Contractilidad: es la capacidad de una célula para cambiar de forma, generalmente por acortamiento. Está muy desarrollada en las células musculares.
Funciones........
Otras funciones derivadas de las vitales serian:Absorción: es la capacidad de las células para captar sustancias del medio (células intestinales). Excreción: es la eliminación de los productos de desecho del metabolismo celular. Secreción: es el proceso por medio del cual la célula expulsa materiales útiles como una enzima digestiva o una hormona (glándulas).Metabolismo
Funciones........
El metabolismo (cambio) es la suma de todas las reacciones químicas efectuadas en las células.Es una actividad celular altamente coordinada, con intencionalidad, con orientación (vectorial), en la que intervienen una multitud de sistemas enzimáticos y en la cual se intercambia materia y energía con el medio ambiente.
Procesos celulares fundamentales: Metabolismo.......
Al metabolismo se han asignado cuatro funciones específicas:Obtener energía química, ya sea luz solar o alimento
(nutrimentos).Convertir nutrimentos en componentes celulares.Ensamblar esos componentes en macromoléculas
propias de la célula.Formar y degradar moléculas requeridas para
funciones celulares especializadas.
Procesos celulares = Metabolismo.......
METABOLISMO
CATABOLISMOANABOLISMO
Fase de síntesisSe forman precursoresSe generan componentes
celularesSe requiere energía
química.
Fase de degradaciónLas grandes moléculas se
fragmentanLas moléculas se oxidan
Se libera energía
Captar y consumir energía (nutrición)Células vegetales: energía luminosa
Fotosíntesis energía química almacenada en CHO’s
ricos en energía (almidón)Células animales: “energía empaquetada” en forma de glucosa Glucogénesis
(glucógeno) Glucogenólisis
Glucólisis Cadena Respiratória
Producción de ATP’s y almacenamiento (grasa)
Reproducir: renovación celularCapacidad de las células........
Transformaciones químicas: reacciones (metabolismo celular).Responder a estímulos: receptores que interactúan con otras substancias (Irritabilidad).Actividades mecánicas:
Transporte de substancias,Desplazamientos: migración (enterocitos),Contracción ySíntesis y descomposición de algunas estructuras.
Autorregulación.
Capacidad de las células........
La científica estadounidense Lynn Margulis, junto con otros científicos, recuperó en torno a 1980 una antigua hipótesis,
reformulándola como teoría endosimbiótica. Según esta versión actualizada, hace unos 1.500 millones de
años, una célula procariota capaz de obtener energía de los nutrientes orgánicos empleando el oxígeno molecular como
oxidante, se fusionó en un momento de la evolución con otra célula procariota o eucariota primitiva al ser fagocitada sin ser
inmediatamente digerida, un fenómeno frecuentemente observado.
Esquema de endosimbiosis
Curiosidad......
De esta manera se produjo una simbiosis permanente entre ambos tipos de seres: la procariota fagocitada
proporcionaba energía, especialmente en forma de ATP y la célula hospedadora ofrecía un medio estable y rico en
nutrientes a la otra.
Este mutuo beneficio hizo que la célula invasora llegara a formar parte del organismo mayor, acabando por
convertirse en parte de ella: la mitocondria.
Otro factor que apoya esta teoría es que las bacterias y las mitocondrias tienen mucho en comun, tales como el
tamaño, la estructura, componentes de su membrana y la forma en que producen energía, etc.
Curiosidad......
Esta hipótesis tiene entre sus fundamentos la evidencia de que las mitocondrias poseen su propio ADN y está
recubierta por su propia membrana.
Otra evidencia que sostiene esta hipótesis es que el código genético del ADN mitocondrial no suele ser el
mismo que el código genético del ADN nuclear.
A lo largo de la historia común la mayor parte de los genes mitocondriales han sido transferidos al núcleo, de
tal manera que la mitocondria no es viable fuera de la célula huésped y ésta no suele serlo sin mitocondrias.
Curiosidad......
Gracias.......
Esquema de endosimbiosis