impresión procariota

CITOLOXÍAEstrutura celular

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía.

Modificacións: Adán Gonçalves

MOMENTOS HISTÓRICOS NA OBSERVACIÓN MOMENTOS HISTÓRICOS NA OBSERVACIÓN E BIOLOXIA CELULARE BIOLOXIA CELULAR

1833

Brown descubre el núcleo

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

1.- A TEORÍA CELULAR1.- A TEORÍA CELULAR

Microscopio utilizado por Robert Hooke (1665) descubre no corcho pequenas

celdiñas ás que chamou células


En 1674 Leuwenhoek observou hematías, espermatozoides, protozoos e mesmo describiu unha bacteria.

Agulla para colocar o obxecto a observar

Esquemas dos microorganismos obsevados por Leuwenhoek


A teoría celular está vencellada á invención das lentes e á construcción dos microscopios que permitiron ter unha visión moi ampliada destas estructuras, podendo observar características totalmente imperceptibles ó ollo humano.

En 1838-39 Schleiden e Schwann enuncian a primeira teoría celular segundo a cal, a célula é a unidade estructural e a célula é a unidade estructural e funcional dos seres vivosfuncional dos seres vivos,, capaz de manter unha existencia propia e independente

1858 Virchow completa o postulado anterior afirmando que todas as células se orixinan a partir dunha preexistente.

A teoría celular resúmese nos seguintes puntos:

a)A célula é a unidade estrutural e funcional de todos os seres vivos

b) A actividade dun organismo é o resultado da actividade das células que o forman

c) As células xorden por división doutras preexistententes.

Durante case 50 anos a aplicación da teoría celular a todos os tecidos animais e vexetais aínda mantivo un punto de dúbida: o tecido nervioso, polo seu aparente aspecto de rede continua.

O español Ramón y Cajal demostrou a individualidade da célula nerviosa e polo tanto a xeralización da Teoría celular a todos os tecidos.


Fonte: http://www.eui.upm.es/~wfa/nucleo01.pdfI.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

● Micra ou micrómetro (µm): 10-3mm● Nanómetro (nm): 10-6

mm● Angstrom (Ä): 10-7mm

http://www.eui.upm.es/~wfa/nucleo01.pdf




Células procariotas

Archaeas. Bacterias extremófilas

Lactobacillus bulgaricusBacteria do yogurt


Células eucariotas

Organismo unicelular ameba Organismo

unicelular ciliado

Organismo pluricelularTecido animal (cartilaxinoso)

Organismo pluricelular Tecidos vexetais

MÉTODOS DE ESTUDO DA CÉLULA

• “iN VIVO”: estudo da célula no seu medio natural por observación

directa ou mediante instrumentos ópticos. Pódese aumentar o contraste

por medios físicos (diafragma, contraste de fases...) ou químicos

(colorantes intravitais). Moi utilizado cando queremos apreciar

movemento.

• “IN VITRO”: estudo en vida, pero fora do seu medio. Empréganse

técnicas de cultivo de tecidos. A observación é similar a “in vivo”. Moi

usadas para recoñecer efectos sobre as células.

• “POST MORTEM”: estudo de mostras sen vida. Precísanse cando

queremos observar detalles da morfoloxía celular.

MÉTODOS DE ESTUDO DA CÉLULA

Para as mostras “post mortem” é preciso seguir unha serie de pasos : FIXACIÓN (detén os procesos vitais): formol, etanol (m.o); tetraóxido

de osmio, glutaraldehído (m.e.)CONXELACIÓN/INCLUSIÓN (consistencia e conservación): parafina

(m.o) ; epon (m.e.)SECCIÓN (Obtención de cortes): microtomo (m.o.); ultramicrotomo (m.e.)TINGUIDURA (Contraste): hematoxilina-eosina(m.o.); metais pesados

(m.e.)MONTAXE dos medios aptos para a observación microscópica: porta e

cubreobxectos (m.o); reixas de 0,5 micras (m.e.)

Sistema óptico OCULAR: Lente situada cerca do ollo do observador. Amplía a imaxe do obxectivo. OBXECTIVO: Lente situada cerca da preparación que amplía a súa imaxe. CONDENSADOR: Lente que concentra os raios luminosos sobre a preparación. DIAFRAGMA: Regula a cantidade de luz que entra no condensador. FOCO: Dirixe os raios luminosos ó condensador. Sistema mecánico SOPORTE: Mantén a parte óptica. Ten dúas partes: o pe ou base e o brazo. PLATINA: Lugar onde se deposita a preparación. CABEZAL: Contén os sistemas de lentes oculares. Pode ser monocular, binocular... REVÓLVER: Contén os sistemas de lentes obxectivos. Permite, ó xirar, cambiar os obxectivos. TORNILLOS DE ENFOQUE: Macrométrico que aproxima o enfoque e micrométrico que consigue o enfoque correcto.

O Microscopio Óptico

O M.E. utiliza campos magnéticos para enfocar un feixe de electróns, igual que

o M.O. emprega lentes para enfocar un feixe de luz.

Ademais dirixe os electróns cara unha pantalla florescente ou a unha película

fotográfica para crear unha imaxe visible en branco e negro, aínda que algunhas

estruturas poden ser coloreadas posteriormente.

Os M.E. Máis usados son: M.E. de transmisión: o feixe de electróns atravesa a mostra. Debido o pouco

poder de penetración dos electróns non se poden observar con él células

completas de tamaño medio, senón cortes de células. Os obxectos aparecen

máis escuros se absorben os electróns; se pasan de longo son detectados sobre

a pantalla.M.E. de varrido: os electróns “rebotan” na mostra antes de ser recollidos. Con

este M.E. poden verse células enteiras e as imaxes son tridimensionais.

O Microscopio electrónico

O Microscopio Electrónico de Transmisión (MET)

O MET e o MEV teñen un límite de resolución de cerca de 1 nm. Obsérvanse células mortas despois de ser fixadas e tinguidas con ións de metais pesados.

O Microscopio Electrónico de Varrido (MEV)

Imaxes microscopio óptico

©Proyecto Biosfera

Parénquima Larva

Imaxes microscopio electrónico de transmisión

Linfocito

©http://html.rincondelvago.com/microscopios_1.htmlMitocondria

©Proyecto Biosfera

Imaxes microscopio electrónico de varrido

©http://www.criba.edu.ar/cribabb/servicios/secegrin/microscopia/apunte_col.htm

Bacilos Á de bolboreta

MICROSCOPIO ÓPTICOMICROSCOPIO ÓPTICO MICROSCOPIO MICROSCOPIO ELECTRÓNICOELECTRÓNICO

Aumentos de ata 2500 vecesPoder resolución 0,2 micras

Aumentos de ata 500 000 vecesPoder resolución 1nm

A preparación é atravesada polos raios de luz

A preparación é atravesada polos electróns

As lentes son de cristal As lentes son campos magnéticos

A imaxe é captada directamente polo ollo

A imaxe é recollida nunha pantalla

As mostras deben ter un grosor medio de 5 a 15 µm(microtomo)

As mostras deben ter un grosor medio de 0,5

µm(ultramicrotomo)

Poden observarse células vivas Non poden observarse células vivas

Permite unha visión de conxunto. Non poden observarse moitos dos

orgánulos e estructuras subcelularesPode observarse a

estructura fina das células

Poden utilizarse colorantes ou observarse a coloración real

A intensa manipulación a que se someten as células fai más frecuente a aparición de estructuras artificiais

(artefactos)

AS CÉLULAS

Hai grande diversidade celular, pero todas as células teñen en común unha

serie de patróns básicos: Posúen unha membrana plamática que as separa do medio externo.Teñen material xenético (ADN).Posúen citoplasma.

A diferenciación máis fundamental entre tipos celulares que nos permite

clasificalas en células eucariotas e procariotas é a existencia ou

non dunha envoltura nuclear. A continuación veremos que hai máis diferenzas

entre elas.

DIFERENZAS CÉLULAS PROCARIOTAS-EUCARIOTAS

PROCARIOTA EUCARIOTA

Bacterias e Cianobacterias (Reino Moneras)

Protistas, Fungos, Vexetais e Animais

Células pequenas (1-10 micras) Células máis grandes (10-100 micras)

Unicelular Unicelular e Pluricelular

Parede celular de peptidoglicano Parede vexetal celulósica e ausente en animais

Sen envoltura nuclear Con envoltura nuclear


ADN circular (Xenóforo- Nucleoide) non asociado a histonas

ADN asociado a histonas (Cromatina/Cromosoma)

Poucos orgánulos ou ningún (Mesosomas, “ribosomas”)

Moitos tipos de orgánulos

Ribosomas pequenos 70S Ribosomas grandes 80S

División celular directa sen mitose. Normalmente división binaria. Sen centriolos, fuso acromático e microtúbulos

Mitose e Meiose. Con fuso acromático e microtúbulos.

Aerobios e Anaerobios Case todos aerobios

Ata fai pouco (2006), pensábase que non tiñan citoesqueleto. Hoxe sabemos que si, pero é algo diferente ó de eucariotas. Sen constancia de endo e exocitose.

Con citoesqueleto e con correntes citoplasmáticas. Hai endo e exocitose.


Como non posúen mitocondrias os enzimas respiratorios (cadea de transporte) están a nivel da membrana (nalgúns fan esta labor os mesosomas)

Con mitocondrias. Nas súas membranas atópanse os enzimas respiratorios da cadea respiratoria.

Se presentan fotosíntese os enzimas fotosintéticos (cadea fotosintética) encóntranse en diferentes localizacións (laminillas fotosintéticas en cianobacterias, membrana celular en bacterias fotosintéticas), pero nunca en cloroplastos.

Os enzimas fotosintéticos (cadea fotosintética) atópanse nas membranas dos tilacoides dentro dos cloroplastos

Moi primitivas

Moi pequenas

Moi sinxelas

Sen núcleo

Un só cromosoma (ADN circular)

Son procariotas, entre outras, as bacterias e as cianofíceas


2.- A CÉLULA PROCARIOTA2.- A CÉLULA PROCARIOTA

E. coli

2.1. As Bacterias-Estrutura e Formas2.1. As Bacterias-Estrutura e Formasde vidade vida

Son procariotas Tamaño entre 1-10 micras Formas variadas: cocos, bacilos, espirilos e espiroquetas (individuais).

diplococos, estreptococos, estreptobacilos (agrupacións). Posúen sempre parede celular, membrana plasmática, ribosomas 70S e un ADN

circular bicatenario (“cromosoma bacteriano”). Poden ter cápsula bacteriana, fimbrias e pilis, flaxelos e plásmidos. Están amplamente distribuidas xa que posúen unha fisioloxía e metabolismo moi

variados adaptándose a todos os medios.

cocos bacilos

espirilos espiroquetas

estreptobacilos


As formas que presentan as bacterias:

ESTRUTURAS OBRIGADAS E ESTRUTURAS OBRIGADAS E FACULTATIVAS NAS BACTERIAS FACULTATIVAS NAS BACTERIAS

OBRIGADAS

FACULTATIVAS

Parede celularMembrana citoplasmática.

RibosomasADN

FlaxelosFimbrias ou pilisCápsula


Parede celular

Flaxelo

ESTRUTURA BACTERIANAESTRUTURA BACTERIANA


Bacterias Pseudomonas

Mesosoma

(Síntese proteínas)

(Respiración/Fotosintese)

(Protección)(Información xenética)

(Reserva augaDefensa

Matriz adherente)

(Movemento)

CÉLULA PROCARIOTA (Bacteria)

CÁPSULA BACTERIANA:

Capa xelatinosa que aparece en case todas as bacterias patóxenas Rica en glícidos (polímeros de D-glutámico, glucosa, ác. Urónico...) e con

proteínas. Ten funcións de defensa frente antibióticos, fagos e células fagocitarias. Protexe da desecación porque acumula auga Permite o intercambio de substancias o seu través e serve de almacén

nalgún caso.

PAREDE BACTERIANA

Envoltura ríxida e forte que da forma as células bacterianas. Actúa como unha membrana semipermeable (regula o paso de ións). Mantén a presión osmótica. É resistente a antibióticos. Hai dous tipos de parede atendendo a tinguidura Gram: Gram (+) e

Gram (-). A diferenza na tinguidura débese a diferente estrutura

da parede bacteriana nestes dous tipos de bacterias.

Bacterias Gram (+)

Parede formada por unha capa de mureína (peptidoglicano) constituída por

unha cadea de dous glicidos (NAM e NAG) uníndose mediante péptidos.A mureína supón o 90% da parede. A esta capa de mureína únense ácidos teicoicos, proteínas e carbohidratos. Por debaixo atópase a bicapa lipídica que constitúe a m.pl.

Bacterias Gram (-)

Bacterias Gram (-)

Parede bacteriana formada por dúas capas. A mureína supón só o 10% do total. Hai unha fina capa basal de peptidoglicano sobre a cal se dispón outra capa

de natureza lipídica que contén fofsfolípidos, polisacáridos e proteínas. Por debaixo atópase a m.pl.

©biologia.edu.ar ©ies rayuela

MUREÍNA

TINGUIDURA DE GRAM

PASOS:

1) FIXACIÓN CON CALOR

2) TINGUIDURA CON CRISTAL DE VIOLETA E IODO

3) LAVADO CON ALCOHOL OU ACETONA

4) TINGUIDURA CON SAFRANINA

O cristal de violeta dalle as células cor violeta; a decoloración con alcohol

afecta as Gram (-), pero as (+) conservan o colorante, polo que ao tinguir

con safranina só as (-) adquiren a cor vermello-rosada característica. Esto

débese a que nas Gram (+) prodúcese a deshidratación da parede e péchanse

os poros impedindo a saída do complexo violeta-iodo; circunstancia que non

sucede nas (-) debido a súa fina parede.

MEMBRANA PLASMÁTICA

É a envoltura que rodea o citoplasma bacteriano. É unha bicapa lipídica moi similar a de eucariotas, variando unicamente algunhas

das moléculas que a compoñen (por exemplo non posúe colesterol). Posúe repregues internos chamados mesosomas; aínda que hoxe en día algúns

autores dubidan da súa existencia na natureza e xustifican que son artefactos

das preparacións. Tanto na membrana, como nos mesosomas localízanse sistemas enzimáticos

responsables do intercambio de substancias, respiración, a replicación do ADN... Nas bacterias Gram (-), esta membrana é a membrana interna, xa que na parede

hai cara fora unha membrana externa.

CITOPLASMA

Matriz xelatinosa ou protoplasma con auga, proteínas e enzimas e

ribosomas 70 S. Tamén posúe inclusións citoplasmáticas (gránulos de reserva ou

residuos do metabolismo) sen membrana. Entre as substancias de

reserva hai polisacáridos (amidón, glicóxeno), lípidos (triglicéridos,

céridos...)

NUCLEOIDE

Zona onde reside o material xenético (ADN circular bicatenario) O “cromosoma bacteriano” non vai asociado a histonas (sen nucleosomas) Na maioría das bacterias hai un ou varios plásmidos (pequenas moléculas

de ADN circular extracromosómico). Adoitan a portar información adicional

como a resistencia a antibióticos ou a tóxicos.

FLAXELOS

Son prolongacións que parten da superficie externa da m.pl. e saen

o través da parede bacteriana. Son estruturas de locomoción. Formadas por unha proteína (flaxelina) distinta dos de eucariotas. O seu nº e disposición varía dunhas bacterias a outras (carácter sis

temático).

FIMBRIAS, PELOS OU PILI

Apéndices ocos e externos que non interveñen na locomoción. Son de natureza proteica. As fimbrias teñen función adhesiva; os pelos ou pili son de maior

lonxitude e pouco numerosos e están implicados nos procesos de con xugación bacteriana.

FUNCIÓN DE RELACIÓN

-Tactismos (fototactismo, quimiotactismo...)

- Movementos: - Reptación- Flaxelos


FUNCIÓNS VITAISO igual que calquera ser vivo as bacterias desenvolven funcións

de relación, reprodución e nutrición.

Reprodución de E.coli

FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

Dúplicase o ADN e logo reprodúcense por simple bipartición.A división parece estar ligada ós mesosomas e a formación dunha membrana de separación.


FUNCIÓN DE NUTRICIÓN BACTERIANA

A diversidade nutricional das bacterias é moi superior á división

habitual heterótrofo/autótrofo. En xeral clasificamos os seres vivos:

Segundo a fonte de C: hai autótrofos (principal fonte CO2) e heterótrofos

(fonte son moléculas orgánicas). Segundo a fonte de enerxía: hai fotótrofos (utilizan a luz) e quimiótrofos ( a

enerxía procede de reaccións químicas)

Atendendo a esto, nas bacterias podemos atopar: Fotoautótrofas: todas as bacterias fotosintéticas que son capaces de transfor

mar a materia inorgánica en orgánica gracias a enerxía luminosa. Bacterias ver

des y purpúreas. Tamén dentro dos procariotas estarían aquí as Cianofíceas. Fotoheterótrofas: utilizan como fonte de enrexía a luz e a fonte de C é orgáni

ca (maioritariamente glícidos) p.e. Bacterias do orde Pseudomonales e da familia

Heliobacterias.

FUNCIÓN DE NUTRICIÓN BACTERIANA

Quimioautótrofas: oxidan diversos compostos inorgánicos (nitrato,

amonio, sulfídrico) para obter enerxía e utilizan como fonte de materia

poden ter diversos sustratos (dióxido de C, xofre, sulfídrico, amonio...).

Inclúense aquí moitas bacterias esencias nos ciclos bioxeoquímicos. Quimioheterótrofas: obteñen a enerxía da oxidación de compostos orgánicos

e utilizan como fonte de C tamén materia orgánica. Principalmente glícidos.

Son exemplos a maior parte das bacterias cultivadas e moitas patóxenas.

CUESTIÓN 1:

Lactobacillus é un xénero de bacteria que utiliza a lactosa como

fonte de enerxía e materia. A que grupo pertence segundo o seu

tipo de nutrición?

CUESTIÓN 2:Serías quen de definir coas túas palabras que é a quimiosíntese?

E a fotosíntese?

Respostas:

1. Lactobacillus é unha bacteria quimioheterótrofa, xa que emprega

como fonte de enerxía e C é un composto orgánico, lactosa.

2. A quimiosíntesee o conxunto de procesos metabólicos que permi

ten a un organismo producir materia orgánica a partir de inorgánica

gracias a enerxía producida en reaccións químicas.

Por outra banda, a fotosíntese permite obter tamén, materia orgáni

ca a partir de inorgánica, pero neste caso gracias a enerxía luminosa.

Bacterias autótrofas

- Fotosintéticas: realizan a fotosíntese e en xeral viven en medios asociados ó auga.- Quimiosintéticas: utilizan compostos inorgánicos como nutrientes e da súa oxidación obteñen enerxía.

NUTRICIÓN-MODOS DE VIDA Bacterias heterótrofas

- Parásitas: son heterótrofas e viven sobre outros organismos causando enfermidades infecciosas.- Simbióticas: asócianse con outras especies de plantas ou animais e da relación obtense un beneficio mutuo.- Descompoñedoras: aliméntanse de materia orgánica que descompoñen. Son a causa de que moitos alimentos se descompoñan pero tamén de que se recicle e mineralice a materia orgánica. Dalgunhas se utiliza a súa capacidade fermentadora como as do leite para obter derivados lácteos.


Para finalizar, independentemente do tipo de nutrición, as

Bacterias poden precisar ou non osíxeno ou incluso, deben

evitalo. Atendendo a esto podemos falar de: Bacterias aerobias: precisan osíxeno para vivir. Bacterias anaeorobias: non precisan ou deben evitalo. Dentro

deste grupo podemos diferenciar:

- Anaerobias estrictas: o osíxeno é tóxico.

- Anaerobias facultativas: utilizan o osíxeno se está pre

sente, pero poden vivir sin él.

impresión procariota

Education