La Celula: Estructura y Funcion

Endocitosis

a. Endocitosis- proceso por el cual una célula rodea y toma material de su medio ambiente, engolfándolo y encerrándolo en una porción de la membrana plasmática.

Componentes de la membrana plasmática

a. fosfolípidos - son lípidos con un grupo de fosfato polar (permite a la membrana interactuar con su medio ambiente acuoso que también es polar) b. moléculas de colesterol - evitan que las cadenas de los ácidos grasos de los fosfolípidos se peguen. c. proteínas de transporte - permiten el movimiento de sustancias necesarias y de materiales de desecho a través de la célula

Exocitosis

b. Exocitosis- es la expulsión de materiales de desecho y partículas no digeribles, o la secreción de hormonas y otras sustancias de una célula hacia el medio ambiente.

Teoría celular queda definida por los siguientes principios:

• La célula es el ser vivo más pequeño y sencillo que existe. • La célula es la unidad morfológica de todos los seres vivos: Todos los seres vivos están constituidos por una o más células. • La célula es la unidad fisiológica de los organismos: Es capaz de realizar todos los procesos metabólicos necesarios para permanecer con vida. • La célula es la unidad genética autónoma de los seres vivos: Contiene toda la información sobre la síntesis de su estructura y el control de su funcionamiento, y es capaz de trasmitirla. • Toda célula proviene, por división, de otra célula (ya existente).

Lección 4: Transporte Celular

(Difusion, Osmosis, Transporte activo y pasivo)

Tecnología de los microscopios y los descubrimientos sobre las células (la estructura celular)

-Los estudios sobre la célula comenzaron a mediados del siglo XVII y vienen ligados a la mejora en la calidad de los microscopios. -Tras el desarrollo a finales del siglo XVI de los primeros microscopios. -Estos permitieron realizar numerosas observaciones, que condujeron en a penas doscientos años a un conocimiento morfológico aceptable.

Lección 1 : Descubrimiento y teoría celular

-Relacionar los avances en la tecnología de los microscopios con los descubrimientos sobre las células y la estructura celular. -Identificar ideas principales de la Teoría Celular. -Comparar y contrastar las estructuras de células eucariotas y procariotas y células vegetales y animales.

Contribución de los científicos a la Teoría Celular (Siglo XVII)

1- Robert Hooke (1665)- observó células del corcho de la corteza de un roble. 2- Mathías Schleiden (alemán,1830)- trabajó con plantas y concluyó que todas estaban formadas por células. 3- Thomas Schwann (alemán, 1830)- trabajó con animales y concluyó que todas estaban formadas por células.

I . Tecnología de los microscopios: Tipos de microscopios (i)

1. Microscopio de aumento sencillo - primeros microscopios utilizados para ver células. 2. Microscopio de Robert Hooke (1665)- tenía tres lentes y sólo se observaban pocos detalles. Este microscopio le permitió observar células del corcho. 3. Microscopio de Anthon Van Leeuwenhoek (1700) - utilizó un sólo lente. Con él descubrió y describió los glóbulos rojos y las bacterias sacadas de sus dientes.

II. Estructuras de la Célula Eucariota (i)

1. Núcleo - centro de control de toda actividad celular. Contiene las direcciones para sintetizar las proteínas. Controla la actividad de los organelos. a. cromatina - bandas de material genético o DNA b. nucleolo - organelo cuya función es fabricar ribosomas c. membrana nuclear - lo que rodea al núcleo y lo separa del citoplasma. Es una membrana doble, porosa formada por dos capas de fosfolípidos que permite la entrada y salida de sustancias.

Principios de la Teoría Celular

1. Todos los organismos están formados por una o más células. 2. La célula es la unidad básica de organización de los organismos. 3. Todas las células se originan de células preexistentes.

Estructuras de la Célula Eucariota (ii)

2. Ribosomas - lugares donde se sintetizan enzimas y otras proteínas. Se encuentran dentro del núcleo o libres por el citoplasma. 3. Retículo Endoplásmico (RE) - serie de membrana dobladas en donde se llevan a cabo las reacciones químicas de la célula. Son el lugar de síntesis de lípidos en la célula. a. RE rugoso - contiene ribosomas para la síntesis de proteínas b. RE liso - carece de ribosomas 4. Aparato de Golgi - serie de sacos membranosos aplanados, apilados y muy juntos que almacenan proteínas recién sintetizadas y lípidos del RE y los distribuye hacia la membrana plasmática y otros organelos celulares. 5. Vacuola - bolsa de fluído rodeada por membranas. Almacenan alimentos, enzimas y otros materiales necesarios para la célula. Hay vacuolas que almacenan productos de desecho y otras recogen el exceso de agua y lo sacan de la célula. 6. Lisosoma - organelos que contienen enzimas digestivas que digieren los excesos o las partes muy gastadas o agotadas de las células, partículas aliemnticias, o virus y bacterias invasores. 7. Centriolos - estructuras pequeñas, cilíndricas formadas por microtúbulos, localizadas fuera del núcleo y que tienen papel importante en el proceso de reproducción de la célula.

Tipos de microscopios (ii)

4. Microscopio compuesto de luz (1800-1900) - permite mayor aumento y ver más detalles del interior de la célula. Tiene dos o más lentes. Se usan para observar células vivas, organismos pequeños y células preservadas. Aumenta hasta 1,500 veces la imagen. 5. Microscopio electrónico (1940)- microscopio que en vez de luz, utiliza electrones que pasan sobre o a través de un objeto.

Estructuras de la Célula Eucariota (iii)

8. Mitocondrias - son organelos en los que las moléculas de alimento se desdoblan para liberar la energía que éstos contienen."Son los centros de respiración celular". Poseen crestas o pliegues en los cuales se producen las moléculas de energía. 9. Cloroplasto - organelos en las células vegetales y en células de algunos protistas, que transforman la energía de la luz directamente en energía utilizable, y que almacenan esa energía en moléculas de alimento. a. clorofila - pigmento verde que atrapa la energía de la luz solar y le da a las plantas su color verde característico. 10. Pared celular - estructura rígida, membranosa y porosa, no selectiva (como la membrana plasmática), localizada fuera de la membrana plasmática, que le provee soporte y protección adicional a las células vegetales, bacterianas y fungosas. Está formada por un carbohidrato llamado celulosa.

Tipos básicos de células: Procariotas

A. Células procariotas: Son células más sencillas y primitivas que se encuentran en organismos mayormente unicelulares conocidos como "Procariotes". 1. Carecen de auténtico núcleo, por lo que el ADN, que es una sola molécula circular, se encuentra disperso en el citoplasma en una región llamada nucleoide. 2. Sus estructuras internas carecen de membranas que las rodeen. 3. Puede presentar pequeñas moléculas de ADN circular denominadas plasmidios.

I. Difusión

A. Difusión-Es el movimiento de pequeñas moléculas de un área de mayor concentración a un área de menor concentración. -Estas moléculas se mueven desde una región de mayor concentración hacia otra de menor concentración, no porque sean conscientes de su entorno, sino simplemente como consecuencia de la probabilidad.

I. Estructura de la Membrana Plasmática

A. Membrana plasmática - membrana que separa a la célula de su medio ambiente. -Es la que controla el movimiento de las sustancias que entran y salen de la célula tales como: (g-a-l-a-d-i) glucosa, aminoácidos, lípidos, agua, desechos, iones. -La célula se mantiene en equilibrio químico con su medio ambiente por el proceso de homeostasis, utilizando un mecanismo llamado permeabilidad selectiva. -La membrana celular está formada por una bicapa de fosfolípidos.

Tipos básicos de células: Eucariotas

B. Células eucariotas: Son células que se encuentran en organismos unicelulares o multicelulares conocidos como "Eucariotes". 1. Son células con estructuras internas membranosas. 2. Sus estructuras internas son llamadas organelos. 3. Su organelo más grande es el núcleo.

iV. Transporte de partículas grandes

Endocitosis o Exocitosis

Solución hipertónica

Es aquélla donde la concentración de las sustancias disueltas fuera de la célula es mayor que la concentración dentro de la célula. En esta solución las células experimentan una ósmosis donde sale el agua del interior de la célula. Las células animales en este tipo de solución se secan, y en las vegetales se despega la membrana plasmática, y el citoplasma se encoge, ocasionando que la planta se marchite.

Solución hipotónica

Es aquélla donde la concentración de sustancias disueltas es menor en la solución fuera de la célula, que la concentración dentro de la célula. Por lo tanto hay más agua fuera de la célula que dentro. Las células en esta solución experimentan una ósmosis donde hay movimiento de agua hacia dentro de la célula.

Solución isotónica

Es aquélla en la cual la concentración de sustancias disueltas en la solución es igual a la concentración de las sustancias disueltas dentro de la célula. En esta solución no hay ósmosis y las células mantienen su forma.

B. Equilibrio dinámico

Es cuando se mezclan dos sustancias en agua hasta que la concentración de ambas sea la misma en toda el área. En este caso las partículas continúan su movimiento sin se presente concentración del agua.

C. Difusión facilitada

Es una forma de transporte de sustancias, en la que se utilizan proteínas de transporte y proteínas de canal para mover iones y otras moléculas, a través de la membrana celular.

Tipos de microscopios (iii)

Hay tres tipos de microscopios electrónicos: 1. Microscopios de transmisión electrónica (TEM) - presenta una imagen bidimensional del objeto. Se usa para estudiar partes de células. Magnifica cientos de miles de veces la imagen. 2. Microscopio electrónico de barrido (SEM) - es el que envía un haz de electrones sobre la superficie del objeto. Produce una imagen tridimensional muy real del objeto. Sólo se puede estudiar con él la superficie del objeto. Puede aumentar más o menos 60,000 veces la imagen. 3. Microscopio de barrido con visión de túnel (STM) - muestra la forma cómo se disponen los átomos en la superficie de una molécula (como por ej. ADN)

II. Ósmosis: Difusión del agua

La Osmosis es la difusión de moléculas de agua a través de una membrana selectivamente permeable. Este movimiento de salida o entrada a través de la membrana depende de la ósmosis y es un factor importante para mantener la homeostasis celular.

Eucariota

Las celulas eucariotas son el exponente de la complejidad celular actual. Presentan una estructura básica relativamente estable caracterizada por la presencia de distintos tipos de organelos intracitoplasmaticos especializados, entre los cuales destaca el núcleo, que alberga el material genético. Especialmente en los organismos pluricelulares, las células pueden alcanzar un alto grado de especialización. Por otro lado, la estructura de la celula varia dependiendo del tipo de organismo: de este modo, las celulas vegetales difieren de las animales, asi como de las de los hongos. Por ejemplo, las celulas animales carecen de pared celular, son muy variables, no tiene cloroplastos, puede tener vacuolas pero no son muy grandes y presentan centriolos (que son agregados de microtubulos cilindricos que contribuyen a la formacion de los cilios y los flagelos y facilitan la division celular). Las celulas vegetales, por su lado, presentan una pared celular compuesta principalmente de celulosa), disponen de cloroplastos (organelo capaz de realizar la fotosintesis), cromoplastos (organelos que acumulan pigmentos) o leucoplastos (organelos que acumulan el almidon fabricado en la fotosintesis), poseen vacuolas de gran tamaño que acumulan sustancias de reserva o de desecho producidas por la celula y finalmente cuentan tambien con plasmodesmos, que son conexiones citoplasmaticas que permiten la circulacion directa de las sustancias del citoplasma de una celula a otra, con continuidad de sus membranas plasmaticas.

La Teoría Celular (propuesta en 1839 por Matthias Jakob Schleiden y Theodor Schwann)

Postula que todos los organismos están compuestos por células, y que todas las células derivan de otras precedentes. De este modo, todas las funciones vitales emanan de la maquinaria celular y de la interacción entre células adyacentes; además, la tenencia de la información genética, base de la herencia, en su ADN permite la transmisión de aquélla de generación en generación.

Procariota

Presentan membrana plasmática, citoplasma y material genético. • La membrana plasmática similar a la de las eucariotas. • Además, disponen de pared celular, una cubierta gruesa y rígida por fuera de la membrana plasmática. Por encima de ella pueden tener una cápsula (vaina gelatinosa) • Interiormente muy sencillas: sólo tienen ribosomas y mesosomas. • El material genético está más o menos condensado en una región denominada nucleoide, no hay nucléolos ni membrana. • Amplia diversidad morfológica. • Pueden presentar flagelos • Otras estructuras son: • Fimbrias: Adherencia a sustratos • Pilis: Intercambio de ADN

Lección 2: La Membrana Plasmática

Presente en Procariotas, Eucariotas (Vegetal y Animal) -La envoltura celular consta siempre de una membrana plasmática, en cuya cara externa pueden aparecer el glucocálix o las paredes celulares. a.Doble capa lipídica con proteínas b.Las proteínas permiten la entrada y salida de sustancias (y muchas otras funciones. c.Los lípidos forman una barrera aislante entre el medio acuoso interno y el medio acuoso externo

Células en distintos tipos de soluciones acuosas (Hipo-Iso-Hiper)

Solución isotónica = Solución hipotónica (hincha) Solución hipertónica (se contrae)

Elementos comunes entre Células Procariotas y Eucariotas

Todas las células tienen en común: • Membrana plasmática • Citoplasma .• Material genético, constituido por ADN.

III. Estructuras de locomoción

a. Cilios - estructuras de locomoción en la célula. Son proyecciones como pelo, cortas y numerosas con movimiento ondulado. b. Flagelos - estructuras de locomoción en la célula. Son proyecciones largas con movimiento de batido.

I. Citoplasma y Citoesqueleto

a. Citoplasma - fluído claro y gelatinoso dentro de una célula. b. Citoesqueleto - estructura de soporte dentro del citoplasma que se compone de pequeñas varillas y filamentos que forman un esqueleto para la célula. 1. Microtúbulos - cilindro delgados y huecos hechos de proteínas 2. Microfilamentos - fibras proteicas sólidas y delgadas * Ambos ayudan a darle forma a la célula y al movimiento

III. Transporte activo

•Es el movimiento de materiales a través de una membrana en contra de un gradiante de concentración, utilizando energía de la célula. El transporte activo es hacia adentro o hacia afuera de la célula.