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Clase 1. Introduccion OK | Procariota | Biología Celular) | Prova gratuita di 30 giorni | Scribd
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GUÍA TEÓRICA PRACTICA LOS REINOS NATURALES CARACTERISTCIAS 4º AÑO MAYO JUNIO 2010PROF
Programa Biologia Tec Ingre 2011
TLC_BIOLOGIA_GENERALIDADES_25ene2020
Tema III. Origen de Las Celulas 2do 09
C1-Homeostasis_y_sistemas_de_control.pdf
BIOLOGÍA 1.1
texto 8°A Ponce
Taller 1 Jeisson
Guia Celulas
Origen de La Vida, Teorias. Evolucion - 2016.II
Documento de Texto Enriquecido
Presentación Modulo de Biologia Final!!!!!!!
Carrera: Odontología Profesora: Mara Martinić R.(PhD)
Biología celular y molecular 2013
• Alberts, B., Bray, D., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Watson, J. (2007). Biología Molecular de la Célula. (2ª. Ed.). Barcelona, España: Omega.
• De Robertis y De Robertis (2008). Biología Celular y Molecular. (15ª. Ed.). Buenos Aires, Argentina: El Ateneo.
• Darnell, J., Lodish, H., Baltimore, D. (2005). Biología celular y
molecular (5ª ed.)Buenos Aires, Argentina: Panamericana.
Tres pruebas solemnes:
25% Primera Prueba: Unidad 1 25% Segunda Prueba: Unidad 2 20% Segunda Prueba: Unidad 3
4 Mayo-Prueba solemne 1
1 Junio- Prueba solemne 2 17 Junio- prueba solemne 3
70% Nota final
30% Nota examen
…DEL REGLAMENTO DEL ALUMNO
Eximición: Nota ≥ 5,5 (será nota final) Asistencia mínima exigida
Derecho a E. Ordinario: Nota ≥ 3,5. Asistencia mínima exigida
Derecho a E. Extraordinario: Nota ≥ 3,0.
Asistencia mínima exigida.
Examen ordinario reprobado
Nota examen ≥ 3,0 Nota final resultante ≥ 4,0
La nota obtenida en el examen extraordinario será la nota final de la asignatura y no podrá ser mayor a 4,0.
¿Qué es la biología celular y molecular?
Es el estudio de la organización, estructura y función de las células.
Es el análisis de los componentes celulares
con que se constituye toda forma de vida
¿Para que se estudian las células?
La célula es la unidad fundamental de la vida, por lo tanto, su
estudio es la base para comprender a los seres vivos que
poseen una organización superior. Esto convierte a la biología celular en una disciplina fundamental para comprender como se estructura funcionalmente un organismo.
En cualquier disciplina del área de la salud es necesario
entender como funcionan las células para poder prevenir diagnosticar y tratar enfermedades.
Es necesario también para entender el origen de las patologías,
desarrollar tratamientos y futuros avances en el área de la salud.
La célula es la unidad estructural, funcional y de origen de todo ser vivo
Membrana plasmática: define la periferia de la célula separando su contenido del medio externo.
Citoplasma: en el interior de la célula compuesto por una disolución acuosa muy compleja
Núcleo o nucleode: se almacena y replica el genoma (conjunto de todos los genes)
Todos los organismo vivos comparten:
Características estructurales (célula)
Características químicas (forman las biomoléculas a partir de las mismas subunidades monoméricas)
DNA: se compone de 4 desoxiribonucleotidos RNA: 4 ribonucleotidos Proteínas: 20 aminoácidos Polisacáridos: monosacáridos
Dimensiones celulares
1 cm= 10 -2 m
1 mm= 10 -3 m
1 μm= 10 -6 m
1 Å= 10 -10 m
La historia de la biología celular ha estado
ligada al desarrollo tecnológico
(microscopía y técnicas de tinción) que
permitió aumentar el poder de resolución
para sustentar su estudio.
Resumen histórico del descubrimiento de la célula
Las primeras aproximaciones al estudio de la célula surgieron en el siglo XVII, tras
el desarrollo de los primeros microscopios.
• Robert Hooke (1665): microscopio de Hooke observó una lámina de corcho y vio celdillas que se repetían como un panal bautizándolas como “Células”
• Anton van Leeuwenhoek (1670) :
fue probablemente el primero en observar y describir bacterias, protozoos y espermatozoides gracias a los poderosos microscopios que construía (ampliación de 275 veces) (resolución 1,4 μm).
• Theodor Schwann y Mathias Schleiden (1830-1838):
(complementada posteriormente por Rudolf Virchow)
“La teoría celular” La célula como unidad estructural, funcional y de origen. Marca en nacimiento formal de la biología celular.
• Robert Brown (1831): Núcleo celular.
• Kolliker (1857): Mitocondria en la célula muscular.
• Flemming (1879): Describió el comportamiento de los cromosomas
durante la mitosis.
• Golgi (1898): Aparato de Golgi.
Lo que podamos aprender de las células va a depender de las herramientas que se utilicen.
Las células son muy pequeñas, translucidas e incoloras.
• Para estudiarlas como un todo se puede utilizar la microscopía.
• Para aislar células y estudiar su comportamiento, cultivo celular.
• Para estudiar sus componentes macromoleculares, fraccionamiento
celular por ultracentrifugación.
• Para seguir el rastro de alguna molécula intracelular o cuantificar, marcaje con radioisótopos, fluorescencia, etc.
Dos principios involucrados en el uso del microscopio:
• Magnificación: capacidad de aumentar el tamaño de una imagen.
• Resolución: Capacidad de producir una imagen nítida ó imágenes bien definidas de
puntos situados muy cerca uno del otro.
Resolución del ojo humano 100 μm (célula animal 20 μm, bacteria 0,5 μm) Resolución del microscopio óptico 0,2 μm.
Límite de resolución: la separación mínima a la que dos objetos pueden verse separados.
Ópticos: radiación utilizada para iluminar los objetos es de luz visible. Resolución de 0,2 μm
Electrónicos: radiación utilizada para iluminar los objetos es de electrones (haz de electrones). Resolución 0,1 nm
Aumento de imágenes por sobre las 2000 veces *mínimo observado de 0,2 m.
Para observar células son necesarias 3 cosas:
muestra por las lentes del condensador.
2. Preparación cuidadosa de la muestra para permitir que la luz la atraviese (fijación, sección, tinción) (células teñidas o células vivas).
ocular) debe estar alineado para que la muestra se forme en el ojo.
Las células se pueden observar con tinción o vivas sin tinción utilizando microscopio con sistemas ópticos especiales.
Interferencia entre ondas luminosas
Cuando dos ondas de luz se combinan en fase, la amplitud de la onda resultante es mayor y es más luminosa.
Dos ondas de luz desfasadas se anulan
parcialmente una a otra, produciendo
una onda de menor amplitud, es decir menos luminosa.
Apertura numérica: es una función de la capacidad de los lentes de colectar luz,
para lentes secos (aire n=1) valor 1, para
lentes sumegidos en aceite 1,4
Microscopio óptico a) Microscopía de campo claro
Es el microscopio óptico más comúnmente utilizado. Permite observar células vivas, la luz pasa directamente a través de una célula , se observan detalles como contornos o naturalmente coloreados. También se puede observar células teñidas para ver más detalles ya que las sin tinción no tiene suficiente contraste y
es difícil visualizarlas.
Fibroblasto en cultivo
Microscopio óptico b) Microscopía de contraste de fases
Aumenta el contraste entre las diferentes partes de una célula sin colorear y se fundamenta en las diferencias en la difracción de la luz al pasa por diferentes
estructuras celulares (ondas desfasadas)
Se utiliza en células vivas, especimenes delgados ó células aisladas.
Microscopio óptico c) Microscopía de contraste de fase de interferencia o de Nomarski
Es una modificación del anterior, utiliza un polarizador y dos prismas. Las imágenes obtenidas tienen una apariencia tridimensional y son de alto contraste.
Microscopio óptico d) Microscopía de campo oscuro
En este caso los rayos luminosos del sistema de iluminación son dirigidos desde la
parte lateral y la célula se ve brillante por la luz que reciben y dispersan en todas las
direcciones, sobre un fondo negro.
Microscopía de
Microscopía de contraste de fase interferencial
La gran ventaja de estos tres tipos de microscopía es que permiten observar células vivas y movimientos implicados en mitosis, migración, fagocitosis, etc.
e) Microscopio de Fluorescencia
Las células son teñidas con compuestos fluorescentes (fluorocromos), que absorben luz de determinadas longitudes de onda y emiten luz en otras longitudes de onda (absorben un color y emiten otro color) (sistema de dos filtros)
f) Microscopio de barrido confocal de fluorescencia
Permite obtener imágenes más nítidas. Enfoca sólo un plano muy estrecho y no detecta la luz fuera de foco que proviene de la zona superior e inferior al plano (fina sección óptica). Con una serie de secciones ópticas de este tipo, obtenidas a distintas profundidades se puede reconstruir una imagen tridimensionales de los objetos.
Aumento de la nitidez de una imagen
Microscopio electrónico de transmisión TEM, transmission electron microscopy
El microscopio electrónico resuelve la estructura fina de las células. Utiliza una fuente de electrones en vez de luz y bobinas magnéticas para focalizar el haz en vez de lentes de cristal.
La muestra se pone en el vacío y debe ser muy delgada (60 nm de espesor)
Se tiñen las muestras con metales pesados
electrón densos (tetróxido de osmio y citrato de plomo)
Proporciona aumento de millones de veces, y una resolución en muestras biológicas de unos 2 nm (nanómetros)
El microscopio electrónico resuelve la
estructura fina de la célula
Microscopio electrónico de barrido SEM, scanning electron microscopy
La muestra se recubre con capa delgada de un metal pesado (no se secciona).
electrones “enfocados” por bobinas.
Un detector mide la cantidad de electrones dispersados o emitidos cuando un haz
bombardea cada uno de los puntos de la
superficie de la muestra.
El microscopio crea imágenes completas de objetos tridimensionales y con resolución de
entre 3 y 20 nm. Sin embargo, sólo de
pueden analizar detalles de la superficie celular.
Los estudios de microscopia han permitido comparar
diferentes tipos de células y han permitido identificar diferencias entre ellas.
Una de las primeras diferencias observadas fue que algunas
células presentaban núcleo y otras no. Esto permitió realizar una primera clasificación entre los seres vivos.
Eucariontes (eukaryon, eu=verdadero, karyon=núcleo)
Procariontes (pro=antes, karyon=núcleo)
Características de las células procariontes y eucariontes
• Unicelulares, aunque pueden formar asociaciones (cadenas, racimos, etc).
• De unos pocos micrómetros de tamaño (1-10 μm).
• No presentan núcleo ni otros organelos membranosos, aunque muchas poseen una pared celular que les confiere protección extra.
• Reproducción muy rápida (20 min) por mecanismos asexual, fisión.
Estructuras presentes en célula procarionte
• Pared celular (de peptidoglicano)
• Membrana plasmática.
• Citoplasma.
• Nucleoide (organización del material genético)
• Cápsula (deposito de alimentos, protege de desecación, fagocitosis, adhesión a células animales del hospedero).
• FLagelo(s) (movimiento)
• Pili (conjugación, reproducción parasexual).
• Plásmido.
Poseen una química muy variada y pueden aprovechar una extensa gama de hábitat:
• Aerobios o Anaerobios.
• Organotróficos, litotróficos o fotosintéticos.
• Pueden vivir en habitats muy variados (y algo exóticos!)
Los procarionte se dividen en dos dominios:
eubacterias y Archaea
Análisis de los genomas y estudios moleculares de los procariontes han
permitido establecer una clara división en dos dominios. Eubacterias y Archaea.
• Células complejas, presentan núcleo y organelos membranosos.
• Los organismos eucariontes pueden ser unicelulares (protistas, levaduras) o
multicelulares (plantas, animales, hongos)
• Tamaño varía ( célula animal típica, diametro 20 μm), ovocito (130 μm)
Organelos de las células eucariontes
Rodeado de 2 membranas concéntricas que generan la envoltura nuclear
Presentan nucleolo (síntesis de ribosomas)
Contiene la información genética (DNA)
• Doble membrana.
• Tiene su propio DNA.
• Reproducción por bipartición.
• Generadores de energía química para las células. Oxidan moléculas del alimento producen ATP
(adenosina trifosfato)
• Consumen oxígeno y liberan dióxidos de carbono RESPIRACIÓN CELULAR
Origen endosimbionte de las mitocondrias
Evolución de las células eucariontes
• Laberinto irregular de espacios rodeados de membrana, tubos aplanados y sacos membranosos conectados.
• Sitio de síntesis de la mayoría de los componentes de las membranas celulares, esteroles, fosfolípidos y triglicéridos, destoxificación, almacenaje de calcio, etc.
• Se sintetizan proteínas destinadas a ser exportadas por la célula (ruta exocítica)
Sacos membranosos aplanados.
Reciben y modifican químicamente las proteínas
sintetizadas en el ER y los envía hacia el exterior
celular o hacia otras localizaciones dentro de la célula.
PEROXISOMAS, LISOSOMAS Y VESÍCULAS
Vesículas pequeñas rodeadas de membrana Degradación de reactivos químicos peligrosos como el peróxido de hidrógeno.
Digestión intracelular gracias a la presencia de enzimas.
Liberación de nutrientres y degradación de productos de desecho.
Participan en el transporte de moléculas entre los organelos (p.e. RE y Golgi), hacia el exterior celular (exocitosis) y en la importación de moléculas desde el exterior (endocitosis)
• Compartimiento sencillo más grande que forma un gel acuoso.
• Ocurren muchas reacciones químicas fundamentales:
 1ª etapa lisis de nutrientes
(glicolisis).
 Síntesis de proteínas.
• Tiene además una gran variedad de filamentos
proteicos, estructura interna, citoesqueleto.
Filamentos Finos: ACTINA . Más abundantes en las células musculares puesto que constituyen la maquinaria que genera la fuerza contráctil. Forma y desplazamiento celular. (7nm)
ILAMENTOS INTERMEDIOS. Sostén mecánico de la célula (rigidez) y sitúa sus organelos. (10 nm)
Filamentos Gruesos: MICROTÚBULOS. Durante la división celular se reorganizan transportando los cromosomas duplicados en direcciones opuestas, distribuyéndolos en las células hijas. Trasporte de vesículas y organelos.
Archaeas.
Nucleoide (DNA)
¿Cómo se originó la primera célula?
Primeras moléculas orgánicas
Experimento de Miller y Urey (1952)
Se intenta reproducir atmosfera
• mezcla de gases inorgánicos
(metano, amoniaco, CO y vapor
de agua)
• descarga eléctrica (“rayo”)
• se condensa la mezcla
Se generan la mayoría de las
principales moléculas orgánicas
encontradas en todos los tipos
Las membranas definieron la primera célula
Eventos cruciales en la formación de la primera célula 3,5-4 millones de años :
• Molécula de RNA autoreplicante y autoperpetuante.
• Formación de los primeros péptidos gracias al RNA catalítico.
• Ensamblaje de las moléculas lipídicas formando membranas, permitieron la selección de proteínas y RNA más eficientes.
• Aparición de DNA que reemplaza al RNA en la función de conservar
Se plantea que todos los organismos vivos derivan de una
célula primitiva muy simple generada hace más de
3 mil millones de años
Se deduce por investigación paleontológica,
similitudes moleculares, bioquímicas, metabólicas y genéticas
Dominios proteicos altamente conservado entre diferentes especies
Proteínas y dominios altamente conservados a lo largo de la
evolución demuestran la existencia de un ancestro común.
Esta primera célula sería similar a los procariontes
actuales de los cuales habrían surgido los primeros
eucariontes hace aprox. 1.500 millones
Volvox (colonia de algas unicelulares)
0,5 mm-20mm
Volvox es un buen ejemplo de un estado de organización intermedio entre organismos
unicelulares y organismos pluricelulares mas
Los organismo más complejos no se formaron por aumento la
complejidad de una sola célula sino que las células simples se agruparon, ordenaron y diferenciaron (partieron por especializarse)
Niveles de organización biológico
A medida que las células fueron evolucionando
comenzaron a aumentar los niveles de complejidad.
La materia viva tiene una organización que es
Al aumentar el grado de complejidad de cada nivel, se desarrollan funciones que los niveles anteriores no pueden realizar.
Cada nivel tiene sus correspondientes propiedades
¿Qué característica distinguen lo vivo de la
materia no viva?
Características comunes de todos los seres vivos:
la vida es resultado de una organización química y molecular muy precisa y compleja, deben realizarse varias actividades
coordinadas unas con otras.
Conjunto de mecanismos que mantienen la estabilidad del
medio interno de todo ser vivo utilizando energía.
Los seres vivos extraen, transforman y usan energía de su entorno para mantener sus estructuras complejas y el orden interno.
Capacidad de responder frente a los estímulos o cambios (físicos o químicos) en el medio interno y externo.
Las condiciones ambientales cambian y los organismos vivos se
adaptan a esos cambios para sobrevivir.
Capacidad de autoreplicarse y perpetuarse. Reproducción
corresponde a la manera en
que los científicos elaboran
nuevos conocimientos, consta
de dos aspectos, un
razonamiento lógico y de la
Conocimiento y estudio del tema
para testear la
Se acepta la hipótesis como una respuesta válida.
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