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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