ud.7. citología i
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Biología. 2º bachilleratoUnidad 7. Citología I
C.E.M HIPATIA-FUHEMProfesor: Miguel Ángel Madrid
7 La célula, unidad estructural y funcional. El núcleo
Biología. 2º bachilleratoUnidad 7. Citología I
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La célula y la teoría celular
Esquema de las células vistas por Hooke
Ilustración de organismos vistos por Leeuwenhoek
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HookeHooke
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La célula y la teoría celular
Teoría celular:1838. Matthias Scheleiden: “Las plantas están formadas por células.1839. Theodor Schwann. “Los animales están formados por células”
Schleiden Schwann
1. La célula es la unidad morfológica de todos los seres vivos.
2. La célula es la unidad fisiológica de los organismos
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La célula y la teoría celular
1839. Purkinje: Observación de protozoos.Protoplasma: medio interno de la célula.
Formado por dos partes:- Citoplasma: rodea al núcleo- Carioplasma: contiene el núcleo
1855. Virchow. Omnis cellula e cellula.Tercer principio: TODA CÉLULA PROCEDE DE OTRA
CÉLULA PREEXISTENTE POR DIVISIÓN DE LA MISMA
1890. Waldeger. Identificó cromosomas
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1899. Santiago Ramón y Cajal. Individidualidad de las neuronas (contrario a los reticulistas, como Golgi)
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La célula y la teoría celular
1902. Sutton y Boveri. La información genética reside en los cromosomas.
1952. Perfeccionamiento del microscopio electrónico.
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La célula y la teoría celular
Actualmente la teoría celular se resume:1. La célula es la unidad estructural
(anatómica) de los seres vivos.2. La célula es la unidad funcional
( fisiológica) de los seres vivos. La célula realiza todos los procesos metabólicos que le permiten vivir.
3. Toda célula procede, por división, de otra célula preexistente.
4. La célula es la unidad genética de todos los seres vivos. La célula contiene el material hereditario, a través del cual las características de una célula madre pasan a las células hijas. información genética se transmite de una generación a la siguiente.
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Unidades más empleadas en citología
1 mm = 10-3 m1 μm = 10-6 m = 0,001 mm1 nm= 10-9 m1A= 10-10 m = 10-1 nm1 picogramo = 1 pg = 10-12 g1 dalton = 1,66 10-24 g
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La morfología celular
Diferentes formas celulares
Redondeada Elíptica Fusiforme
Estrellada Prismática Aplanada
VER TAMAÑOCELULAR
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La morfología celular VOLVER
Adipocito Óvulo
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La morfología celular VOLVER
BacteriaDiatomea
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La morfología celular VOLVER
Bastón de la retina
Célula muscular
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La morfología celular VOLVER
Neurona Osteoblasto
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La morfología celular VOLVER
Célula del epitelio traqueal
Célula del epitelio intestinal
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La morfología celular VOLVER
EritrocitosCélulas epidérmicas
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La morfología celular VOLVER
Ovocito de avestruz
Ovocito de gallina
Ovocito de colibrí
Ovocito humano
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La estructura celular
Célula procariota Célula animal Célula vegetal
Reino Moneras: Eubacterias y
ArqueobacteriasReino Protoctistas (protozoso y algas)
Reino Fungy
Reino animal
Reino vegetal
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La estructura celular
Célula procariota Célula animal
Todas las células poseen
Membrana plasmática
Citoplasma
Material genético
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Dentro de una célula eucariota
Estructuras sin membrana
Ribosomas
Nucleolo
Centrosoma
Citoesqueleto
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Dentro de una célula eucariota
Estructuras membranosas
Mitocondrias
Ap. Golgi
R. Endoplasmático
Lisosomas
Vacuolas
Núcleo
Cloroplastos
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La estructura celular
Célula animal Célula vegetal
Células animales:
Poseen centrosomas con centriolos
Células vegetales:
Poseen plastos.
Sistema vacuolar desarrollado
Pared celular con celulosa
No tienen centriolos
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PROCARIOTAS EUCARIOTAS
VIRUS
Bacterias
Virus
Algas microscópicas Hongos
Protozoos
Arqueobacterias
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Bacterias
Bacilo Coco Espirilo Vibrio
TIPOS MORFOLÓGICOS
VER AGRUPACIONES VER AGRUPACIONES
ESTRUCTURA BACTERIANA
FISIOLOGÍA BACTERIANA (RELACIÓN)
FISIOLOGÍA BACTERIANA (REPRODUCCIÓN)
VOLVER A TIPOS DE MICROORGANISMOS
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Bacterias
Bacilo Coco Espirilo Vibrio
TIPOS MORFOLÓGICOS
Bacilos ESTRUCTURA BACTERIANA
FISIOLOGÍA BACTERIANA (RELACIÓN)
FISIOLOGÍA BACTERIANA (REPRODUCCIÓN)
VER AGRUPACIONES
VOLVER A TIPOS DE MICROORGANISMOS
Ejemplos:
Lepra: Mycobacterium leprae
Legionella
Peste: Yersinia pestis
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Bacterias
Bacilo Coco Espirilo Vibrio
TIPOS MORFOLÓGICOS
Diplococos
Estreptococos
Sarcinas
Estafilococos
ESTRUCTURA BACTERIANA
FISIOLOGÍA BACTERIANA (RELACIÓN)
FISIOLOGÍA BACTERIANA (REPRODUCCIÓN)
VER AGRUPACIONES
VOLVER A TIPOS DE MICROORGANISMOS
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La estructura celular (célula procariota)
Material genético
Pared celular
Fimbrias:Cortas yNumeros
as. Permiten fijación
Ribosomas 70 S
(50 + 30)
Plásmido
Clorosomas
Carboxisoma
Vacuolas de gas
Membrana plasmática
FlageloCápsula
VOLVER
VER MESOSOMA
Pilis: Más largos. Lugar de
intercambio ADN
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La estructura celular (célula procariota) VOLVER
Los mesosomas son pliegues de la
membrana, producidos como un artefacto de la
técnica de microscopía.
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Célula procariota: Cápsula bacteriana VOLVER
Los mesosomas son pliegues de la
membrana, producidos como un artefacto de la
técnica de microscopía.
Capa viscosa o pegajosa.
Aparece en patógenas
(tanto Gram + como Gram -)
Naturaleza glucídica.
Protege de la desecación, del
ataque de anticuerpos del hospedador y
de la fagocitosis de leucocitos.
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Estructura bacteriana. Pared bacteriana VOLVER A BACTERIAS
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Estructura bacteriana. Pared bacteriana VOLVER A BACTERIAS
TINCIÓN DIFERENCIAL DE GRAM
Paso 1: Se tiñe la muestra de bacterias con el
primer colorante, cristal de violeta. Se tiñe todo
de violeta-azul
Paso 2: Se añade el mordiente: yodo (lugol) que refureza la tinción
Paso 3: Se decolora, con etanol al 95%. Inmediatamente se lava con agua. Las
bacterias Gram + retienen el colorante, las Gram – pierden el color
Paso 4: Se añade safranina como colorante de contraste. Las bacterias Gram- se tiñen de
rosa
El distinto comportamiento de las bacterias Gram+ y las Gram- se debe a la diferencia
estructural existente en la estructura de sus paredes bacterianas.
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Estructura bacteriana VOLVER A BACTERIAS
TINCIÓN DIFERENCIAL DE GRAM
Bacteria Gram positiva a las bacterias que se visualizan de color moradas y Bacteria Gram negativa a las que se visualizan de color rosa o rojo o grosella.
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Estructura bacteriana
Bacterias Gram-: El peptidoglucano constituye el 10 %. Sobre esta capa se sitúa una membrana externa (bicapa lipidica con lipopolisacáridos y proteína asociadas, la mayoría con función enzimática). Presenta porinas, proteínas que permiten el paso de moléculas.
Bacterias Gram+: El peptidoglucano constituye el 90 %. La capa de mureína se asocia con proteínas , polisacáridos y ácidos teicoicos.
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Estructura bacteriana VOLVER A BACTERIAS
VOLVER
PARED BACTERIAS GRAM +
PARED BACTERIAS GRAM -
Mureína
Membrana plasmática
Mureína
Membrana plasmática
Membrana externa
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Estructura bacteriana VOLVER A BACTERIAS
VOLVER
FLAGELO
Filamento flagelar Codo
Bastón central
Estructura discoidal
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Cromosoma bacteriano y plásmidos VOLVER A BACTERIAS
VOLVER
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Fimbrias y pilis sexuales VOLVER A BACTERIAS
Fimbrias: filamentos proteicos huecos, delgados, generalmente rectos y cortos. Relacionados con adherencia al sustrato
(tejidos del huésped, rocas, sustratos inertes…)
Pilis sexuales: semejantes a fimbrias pero más largos. Uno o dos por célula. Participan en el intercambio de fragmentos de ADN durante
la conjugación.
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La estructura celular (célula animal)
Microfilamentos
Glucógeno
Aparato de Golgi
Núcleo
Filamentos intermedios
Cilios y flagelos
Microvellosidades
Vesículas
Retículo endoplasmático
Mitocondrias
Centrosoma
Microtúbulos
VOLVER
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La estructura celular (célula vegetal) VOLVER
Microfilamentos
Aparato de Golgi
Núcleo
Filamentos intermedios
Retículo endoplasmático
Mitocondrias
Centrosoma
Pared de secreción
Vacuola
Almidón
Plastos
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Origen de la célula eucariota
Formación Tierra: 4 600 m. a.
Aparición de la vida en la Tierra: hace 3. 800 m.a.
1922. Oparin. Hipóteis origen materia orgánica (sopa primitiva)
1950. Experimento de S. Miller
Origen del Primer Ser Vivo: Progenota o protobionte. De
Su evolución se originaron las eubacterias y
las urcariotas (precursoras de eucariotas)
Origen célula eucariota: teoría de Lynn Margulis
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Origen de la célula eucariota
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Para la formación de los primeros compuestos orgánicos se necesitaba una atmósfera primitiva rica en hidrógeno (proveniente del metano y del amoniaco) y poco oxígeno. El hidrógeno es necesario para que las moléculas complejas se construyan a base de reacciones químicas de tipo “reductor”, lo que implica ganancia de electrones. La atmósfera actual ya no es reductora.
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Actualmente se piensa que los volcanes apenas emiten compuestos reductores. La atmósfera primitiva, al contrario de lo que se creía, no debió de ser muy rica en hidrógeno, ya que era destruido por la potente radiación UV (no había capa de O3).
El problema es que con una atmósfera no reductora es muy difícil sintetizar compuestos orgánicos complejos.
Hoy se piensa que la atmósfera era rica en CO2, N2, H2O(v).
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Las chimeneas hidrotermales podrían ser los ambientes más propicios para que se originase la vida.Se forman en la zonas donde la corteza del planeta está fracturada. El agua del mar entra por las grietas, se calienta, y al salir de nuevo arrastra minerales que deposita en el fondo formando las chimeneas. Por ellas salen gases volcánicos a 300 ºC. En ellas proliferan los organismos más primitivos que se conocen (bacterias termófilas).Ventajas: las chimeneas no dependen de la luz solar, pueden propiciar ambiente reductor…
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Progenota o protobionte (primera célula, hace 3 800 m.a)
Progenota o protobionte (primera célula, hace 3 800 m.a)
ArquobacteriasArquobacterias EubacteriasEubacterias UrcariotasUrcariotas
Eucariotas(hace 1 500 m.a)
Eucariotas(hace 1 500 m.a)
Por evoluciónPor evolución
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1. La primitiva urcariota apareció
de una procariota que perdió su pared y
aumento de tamaño
2. La célula replegó su membrana. Engulló a una
arqueobacteria, que formó el núcleo
3. La célula englobó bacterias aerobias (mitocondrias),
peroxisomas y bacterias fotosintéticas (cloroplastos)
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Datos que apoyan la Tª endosimbiótica (Lynn Margulis)
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El núcleo
FUNCIÓN: Alberga en su interior la información genética en forma de ADN.
En él se realiza la duplicación del ADN y la síntesis de todos los ARN
NUCLEÓ INTERFÁSICO CROMATINA NÚCLEO EN DIVISIÓN CROMOSOMAS
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EL NÚCLEO INTERFÁSICO.
Posición
Forma esférica, ovalada, polilobulada. Depende del tipo de célula y del momento
Tamaño Proporcional a la célula.
Normalmente 10 % del volumen total
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EL NÚCLEO INTERFÁSICO. COMPONENTES
Número
Células anucleadas
Células mononucleadas
Células polinucleadas
Paramecio
MacronúcleoMicronúcleo
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EL NÚCLEO INTERFÁSICO. COMPONENTES
Sincitio Fusión de varias células uninucleares
(desaparece mb plasmática)
Plasmodio división del núcleo sin divisiòn
del citoplasma.
Opalina ranarum: protozoo de intestino de rana
Número: Generalmente uno (uninucleadas)
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EL NÚCLEO INTERFÁSICO. COMPONENTES
MEMBRANA NUCLEAR
(EXTERNA E INTERNA)
NUCLEOPLASMA
CROMATINA
NUCLÉOLO
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El núcleo celularRetículo endoplasmático
Heterocromatina
Eucromatina
Membrana nuclear externa
Membrana nuclear interna
Espacio perinuclear
Lámina nuclear
Nucléolo
RibosomasPoro nuclear
Nucleoplasma
Nucléolo
Núcleo
Citoplasma
En
voltu
ra n
ucl
ea
r
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El núcleo celular VOLVER
Citosol
Cromatina Nucleoplasma
Lámina nuclear: 3 polipéptidos lo láminas dispuestas en 3 capas .
Anclaje cromatina, regula crecimiento envoltura e
interviene formaciión poros
Membrana nuclear interna
Membrana nuclear externa: con ribosomas. Unida al REl y REr.
Similar a Mb plasmática
Espacio perinuclear (intermembrana)
Poro
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El núcleo celular VOLVER
Gránulos
Proteína cónica
100 Å
Proteína central
Membrana nuclear interna
Membrana nuclear externa
Espacio perinuclear
Estructuras dinámicas. Regulan intercambio de moléculas. Intervienen en transporte activo 8 partículas
proteícas
Número variable según célula. Abundantes en células con elevada actividad transcripcional
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El núcleo celular VOLVER
Estructuras plumosas
Carioplasma o nucleoplasma
Funciones:-Separa el nucleoplasma del citosol.- Regula el intercambio de sustancias (poros).-Interviene en la constitución de la cromatina.
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El núcleo celular. Cromatina VOLVER
Tipos de cromatina
Eucromatina: se tiñe débilmente. Cromatina activa. Se descondensa totalmente en interfase. Permite la transcripción
Heterocromatina: se tiñe fuertemente. No se descondensa totalmente en interfase.
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El núcleo celular. Cromatina VOLVER
Estructuras plumosas
Heterocromatina:
Facultativa: Su condensación depende del estado de desarrollo del organismo. No aparece condensada en todas las células del organismo. Se inactiva durante la
diferenciación.
Constitutiva: aparece condensada en todas las células del organismo durante todo el ciclo celular. No se transcribe. En
humanos forma el ADN satélite y centrómeros. Ejemplo corpúsculo de Barr
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El núcleo celular: nucléolo VOLVER
Nucléolo
- Orgánulo sin membrana.- Desaparece durante la división.-- Relacionado con la actividad de la célula (mayor a mayor actividad).- Función: síntesis y ensamblaje de las subunidades de los ribosomas.-- Composición: proteínas + ADN + ARN- 1 ó varios por núcleo.
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El núcleo celular: nucléolo VOLVER
Nucléolo
- ZONA FIBRILAR: zona interna (ARNn + proteínas). Zona donde el ADN comienza a transcribirse. Se forma a partir de las NOR (genes con información para la síntesis de ARN)
- ZONA GRANULAR: zona periférica (r+ proteínas). Da lugar a las subunidades de los ribosomas
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El núcleo celular VOLVER
Nucleosomas en cromatina
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VOLVERLos cromosomas
Segmentos en la cromatina que presentan diferentes intensidades de coloración cuando son teñidos con un
colorante.
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Centrómero y telómeroCentrómero y telómero
Centrómero
Elemento de DNA responsable de la segregación en mitosis y meiosis (no distingue entre cromosomas).
Está compuesto de proteínas de unión a los microtúbulos y puede poseer gran cantidad de DNA repetitivo.
A ambos lados aparecen estructuras proteicas, cinetocoros, lugares de polimerización de los microtúbulos.
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Telómero
Elemento de DNA que sella los extremos de los cromosomas y les confiere estabilidad.
Integridad estructural
Asegura la replicación de los extremos del cromosoma
Protegen los cromosomas de las nucleasas (enzimas que digieren ADN)
Envejecimiento celular y cáncer
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VOLVERLos cromosomas
Los telómeros contienen secuencias cortas y ricas en T y G que se acortan durante la división celular. Con el tiempo esta erosión termina por eliminar los telómeros y, con ellos, algunos genes decisivos, por lo que la célula deja de dividirse y muere.Algunas células, como las células madre contienen telomerasa que alarga los extremos de los cromosomas perdidos en cada división celular.
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Los cromosomas (máxima condensación de la cromatina)
Cromosoma anafásico Cromosoma metafásico
Brazos
Telómero
Constricción secundaria
Centrómero o constric 1ªria
CinetocoroCinetocoro:
COM
CromátidasTelómero
Brazos
Constricción secundaria. Zonas asociadas a los
nucléolos. Regiones NOR
Satélite
Centrómero: une cromátidas
VER TIPOS DECROMOSOMAS
VER IDIOGRAMA
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Tipos de cromosomas
Metacéntrico Submetacéntrico
Acrocéntrico Telocéntrico
VOLVERLos cromosomas
Brazos iguales Brazos ligeramente desiguales
Brazos desiguales. Centrómero desplazado hacia un extremo.
Cromosoma con un solo brazo. Centrómero en un extremo.
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VOLVERLos cromosomas
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VOLVERLos cromosomas
Cromosomas homólogos. Ambos poseen información para los mismos caracteres,
aunque pueden expresarse de distinta forma.
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VOLVERLos cromosomas. CARIOTIPO HUMANO
AUTOSOMAS
CROMOSOMASSEXUALES
(HETEROCROMOSOMAS)
Cariotipo: Ordenación de los cromosomas por parejas de homólogos, tamaño y posición del centrómero.Idiograma: Representación esquemática mediante un dibujo a escala, que incluya las bandas e interbandas, del cariotipo de una especie.
Células somáticas: células diploides (2n) no
especializadas en la reproducción.
Células sexuales: n, especializadas en la
reproducción
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¿Cómo se hace un
cariotipo?
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VOLVERLos cromosomas.
Organismo o célula diploide
Cariotipo de ratón
Cariotipo de toro
Células somáticas que poseen dos juegos de cromosomas, uno heredado del padre y otro de la
madre.
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VOLVERLos cromosomas.
Organismo o célula haploide
Contienen un solo juego de cromosomas. Es el caso de ciertas algas, las esporas de helechos y
musgos, las hifas de algunos musgos y los gametos de animales y plantas (espermatozoides y
óvulos).
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VOLVERLos cromosomas. CARIOTIPO HUMANO
Organismo o célula triploide,
tetraploide… poliploide
Contienen más de dos juegos de cromosomas (4, 5 …n)
Biología. 2º bachilleratoUnidad 7. Citología I
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Los microscopios
Óptico Electrónico
CLIC SOBRE LAS IMÁGENESPARA AMPLIAR
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Los microscopios (óptico)
OcularOcular
Objetivos
Platina
Condensador y diafragma
Luz
Tornillos de enfoque(macrométrico y micrométrico)
Lentes
BrazoObjetivos
Platina
Condensador y diafragma
Luz
Tornillos de enfoque(macrométrico y micrométrico)
Lentes
Brazo
VOLVER
VER PREPARACIONES
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15 Microscopios ópticos y sus imágenes
MICROSCOPIO DE INTERFERENCIA
DIFERENCIAL
MICROSCOPIO DE CAMPO BRILLANTE O DE CAMPO CLARO
MICROSCOPIO DE CAMPO OSCURO
MICROSCOPIO DE CONTRASTE DE FASE
MICROSCOPIO DE FLUORESCENCIA O LUZ
ULTRAVIOLETA
MICROSCOPIO DE POLARIZACIÓN
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Los microscopios (electrónico) VOLVER
Fuente de electrones
Condensador magnético
Preparación
Lentes magnéticas
Ocular
Pantalla fluorescente
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Los microscopios (preparación) VOLVER
Fijación
Inclusión
Corte
Tinción
Montaje
Biología. 2º bachilleratoUnidad 7. Citología I
C.E.M HIPATIA-FUHEMProfesor: Miguel Ángel Madrid
Resumen comparativo de los tipos de microscopios
Característica MO MET MEB
Portátil sí no no
Aumento X 2 500 X 500 000 X 20 000
Tamaño mínimo observable 120 nm 1 nm 10 nm
Fotografía B/N y color B/N B/N
Observación in vivo sí no no