todos los organismos vivos estan formados a partir de...
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TODOS LOS ORGANISMOS VIVOS ESTAN FORMADOS A PARTIR DE CELULAS
Teoría Celular (Hooke 1655, Schleiden y Schwan 1838/39)
Postula 4 principios
1. Las células son las unidades morfológicas y fisiológicas de todos los organismos vivientes.
2. Las propiedades de un organismo determinado dependen de las propiedades de sus células individuales.
3. Las células sólo se originan de otras células. La herencia de la información genética mantiene la continuidad.
4. La célula es la unidad más pequeña de la vida.
Citoplasma
Núcleo
Membrana
plasmática
Reproducción [Información hereditaria= ADN]
Programación y control de la estructura y funcionalidad [Información genética= ADN]
Síntesis de las moléculas necesarias para su organización [maquinaria biosintética]
Provisión de energía (ATP, GTP, metab.O2) [Respiración]
Digestión para la utilización de materiales y la eliminación de desechos. [Absorción, asimilación, excreción]
Separación y Comunicación (irritabilidad, motilidad, contractilidad, permeabilidad) [Membrana plasmática]
Figure 2-17 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
COMPONENTES ORGANICOS DE LA CELULA
Figure 2-29 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Vellosidades intestinales tapizadas con bacterias (E. coli) No se observan las células animales individuales
Hongos (Cándida albicans) observados con un microscopio óptico común
TAMAÑO: célula eucariota versus célula procariota
Las células procariontes. Formas y tamaños
de algunas bacterias
Rigidez (mantener la forma, evitar la lisis).
Comunicación con el medio exterior.
Puede estar involucrada en patogenicidad (LPS)
Barrera para algunas moléculas.
Espacio periplásmico (enzimas de transporte, hidrolíticas, etc.)
Gra
m +
Gra
m-
–No hay porcesamiento del ARNm
–La transcripción está ligada a la
traducción.
–DNA circular cerrado
–Superenrrollado.
Mas de 40 genes involucrados
La energía la proporciona la fuerza protomotriz
Sólo detectados por técnicas de tinción específicas
Flagelos
Célula
animal
Célula
vegetal
Núcleo
Aparato de
Golgi
Mitocondria
Retículo
endoplasmático
Centríolos Cloroplastos
Nucleolos
Ribosomas
Vacuola central
R.E. liso Pared celular
Célula
animal
Célula
vegetal
Célula indiferenciada
Ribosomas
Vesículas
Retículo endoplasmático
Retículo Endoplasmático Rugoso. (RER)
REG: Síntesis de proteínas de membrana y de exportación
Ribosomas libres: Síntesis de proteínas citosólicas, nucleares.
polisomas
Ribosomas libres
Síntesis de lípidos
Detoxificación
Movilización de glucosa
Almacenamiento y
liberación de Ca2
Modificaciones postraduccionales de
proteínas y lípidos (glicosilación,
sulfatación, proteólisis)
Distribución de las proteínas a sus
localizaciones específicas (gránulos
de secreción, membranas,
lisosomas)
Concentración de proteínas
LOS LISOSOMAS
polysacharides
membrane impermeable to enzymes;
ADN circular
ARNm, ARNr, ARNt
ribosomitas
LA MITOCONDRIA
Ubicación citoplasmática
Diferentes formas y tamaños
Plasticidad
Organoide semiautónomo
Fisión binaria
Respiración aeróbica (Ciclo de Krebs y Fosforilación oxidativa)
Producción de ATP
Reservorio de Ca2
Beta-oxidación de lípidos
Rol en el control de la sobrevida/apoptosis
El origen de la mitocondria
Se postula que una célula eucarionte ancestral debe haber
fagocitado un ancestro bacteriano (bacterias purpúreas), iniciando
una relación simbiótica que dio origen a la célula eucarionte actual.
Membrana
plasmática
Núcleo
Poros
nucleares
Nucleolo
Poros
Cromatina
(cromosomas) Envolturan
uclear
EL NÚCLEO
El grado de condensación de la cromatina en interfase varía entre células y
es indicador de su estado funcional. El nucleolo es el sitio donde se sintetizan
y procesan la mayoría de los ARN ribosomales
EL NUCLEOSOMA
Figure 4-33a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
LAS HISTONAS
Las células somáticas humanas contienen 46
cromosomas. En la fase G1 cada uno de ellos
contiene una molécula de ADN
Nucleolos
Núcleo
Pared celular
Cromosomas
Esquema del citoesqueleto
Imagen del citoesqueleto al microscopio óptico tratado con una tinción especial
CITOESQUELETO
Característico de eucariontes
Estructuras fibrilares de
naturaleza proteíca
Morfogénesis
Mantiene la forma celular
Organiza el citoplasma
Distribuye los organoides
Mantiene la carioteca
Transporte intracelular
Forma organoides estables
(cilios, flagelos)
Forma el huso mitótico
Participa en la adhesión,
motilidad y contracción celular
Faloidina-FITC
Anti-vinculina-TRITC
Procariontes Eucariontes
Organismos bacterias, algas azules protistas, hongos, vegetales,
animales
Tamaño celular 1-10 um 10-100 um
Metabolismo anaeróbico/aeróbico anaeróbico/aeróbico
Organoides ninguno Núcleo, mitocondria, cloroplastos,
endomembranas, etc
Pared celular SI Células Vegetales: SI
Células Animales: NO
ADN Circular, en el cito-
plasma.
ADN de gran longitud, asociado a
proteínas, org. en cromosomas,
limitado por env. nuclear
Procariontes Eucariontes
ARN y
Proteínas
Ambos tipos de moléculas
se sintetizan en el mismo
compartimiento
Los ARNs se sintetizan y
procesan en el núcleo; las
proteínas se sintetizan en el
citoplasma.
Citoplasma No poseen citoesqueleto.
No hay flujo
citoplasmático, endocitosis
ni exocitosis
Poseen un complejo
citoesqueleto formado por
proteínas. Hay flujo
citoplasmático, endocitosis y
exocitosis.
División
celular
Fisión binaria (1 división
cada 20 min)
Mitosis o meiosis
Organización unicelular Unicelular /multicelular.
Diferenciación y especialización.
Formación de tejidos. Matriz
extracelular.
Dimensión Rama Estructura Método
> 0.1 mm Anatomía Organos Ojo, lentes
100-10 um Histología Tejidos Microscopios ópticos
10-0.2 um Citología Células Microscopios ópticos
200-0.4 nm Ultraestructura Organoides,
Virus
Microscopio
electrónico
< 1 nm Estructura molecular
y atómica
Disposición de
átomos
Difracción de Rayos
X
Método Límite de Resolución
Ojo > 0.1 mm
M/O > 0.1 um
M/E > 0.4 nm
• ESTUDIOS MORFOLÓGICOS
• ESTUDIOS FUNCIONALES
• ESTUDIOS MIXTOS
• ESTUDIOS BIOQUIMICOS Y MOLECULARES
• TECNOLOGIA DEL ADN RECOMBINANTE
(gentileza S. Márquez)
Los Virus requieren de la maquinaria
biosintética de otros organismos para
reproducirse
Organizaciones supramoleculares?
(A) Microscopía electrónica de un
bacteriófago T4, un virus de bacterias. La
cabeza contiene ADN viral; la cola posee
un aparato para inyectar el ADN a la
bacteria
(B) Bacteria con un fago adosado a su
superficie. Los agregados oscuros en el
protoplasma bacteriano son las cabezas
de nuevos T4 en etapa de ensamblaje.
Levadura perteneciente a un hongo (Cándida albicans) observados al microscopio electrónico de barrido (MEB)
Foto al microscopio electrónico de una celula bacteriana (procarionte)
Cultivo de células HeLa
Microscopia de interferencia diferencial
Microscopia de contraste de fase
Microscopia de contraste de fase