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Departamento de Biología y Geología 1º Bachillerato 1 LA CÉLULA TEORÍA CELULAR Se basa en los estudios realizados por Anton van Leeuwenhoek y Robert Hooke. Leeuwenhoek fabricó el primer microscopio óptico. Hooke, gracias al microscopio, estudia una laminilla de corcho y descubre que está formada por celdas que representaban unidades repetitivas. A cada una de estas celdas las llamó células. La teoría celular fue elaborada posteriormente, por Schleiden y Schwann, afirmando que las células son las unidades estructurales y funcionales de los seres vivos. Virchow completa la teoría demostrando que toda célula procede de otra preexistente. POSTULADOS DE LA TEORÍA CELULAR 1. Todos los organismos están constituidos por una o mas células. 2. La célula es la unidad anatómica y fisiológica de los seres vivos. 3. Toda célula procede de otra preexistente gracias a divisiones. 4. El material hereditario que contiene las características genéticas de una célula pasa de la célula madre a la célula hija. La teoría celular no tuvo una aceptación inmediata en la comunidad científica. Los reticularistas sostenían que el sistema nervioso no estaba formado por células independientes, sino que se unían formando una red. Santiago Ramón y Cajal, en 1906, demuestra la individualidad de cada neurona. TEORÍA ENDOSIMBIONTE 1. Woese llamó protobionte al antepasado común de todos los seres vivos, definiéndolo como la unidad de vida más primitiva con capacidad de transcripción y traducción genética. De este antepasado común surgieron las células procariotas, que engloban las arqueobacterias y las eubacterias. Más tarde surgieron las células eucariotas. 2. Margulis elabora la teoría endosimbionte, la cual supone que las células eucariotas proceden de una célula ancestral universal, llamada urcariota, que engloba otras células procariotas y establece con ellas una relación simbiótica. Algunos simbiontes son digeridos. Otros se transforman en peroxisomas y mitocondrias. Otros darán lugar a los cloroplastos. Mitocondrias y cloroplastos son similares en tamaño a las bacterias, y además tiene su propio ADN, que codifica la síntesis de alguno de sus componentes. Los ribosomas de mitocondrias y cloroplastos también presentan similitudes con los de bacterias. La aparición de estos precursores de mitocondrias y cloroplastos permite a la célula eucariota adquirir las funciones de reproducción aerobia y de fotosíntesis. La célula primitiva proporcionó protección y alimento a los simbiontes procariotas.

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Departamento de Biología y Geología

1º Bachillerato  

  1  

LA  CÉLULA    TEORÍA  CELULAR  Se  basa  en  los  estudios  realizados  por  Anton  van  Leeuwenhoek  y  Robert  Hooke.    -­‐  Leeuwenhoek  fabricó  el  primer  microscopio  óptico.  -­‐   Hooke,   gracias   al   microscopio,   estudia   una   laminilla   de   corcho   y   descubre   que   está  formada  por  celdas  que  representaban  unidades  repetitivas.  A  cada  una  de  estas  celdas  las  llamó  células.  -­‐   La   teoría   celular   fue   elaborada   posteriormente,   por   Schleiden   y   Schwann,   afirmando  que  las  células  son  las  unidades  estructurales  y  funcionales  de  los  seres  vivos.  -­‐  Virchow  completa  la  teoría  demostrando  que  toda  célula  procede  de  otra  preexistente.    POSTULADOS  DE  LA  TEORÍA  CELULAR  

1. Todos  los  organismos  están  constituidos  por  una  o  mas  células.  2. La  célula  es  la  unidad  anatómica  y  fisiológica  de  los  seres  vivos.  3. Toda  célula  procede  de  otra  preexistente  gracias  a  divisiones.  4. El   material   hereditario   que   contiene   las   características   genéticas   de   una   célula  

pasa  de  la  célula  madre  a  la  célula  hija.  La   teoría   celular   no   tuvo   una   aceptación   inmediata   en   la   comunidad   científica.   Los  reticularistas   sostenían   que   el   sistema   nervioso   no   estaba   formado   por   células  independientes,  sino  que  se  unían  formando  una  red.  Santiago  Ramón  y  Cajal,  en  1906,  demuestra  la  individualidad  de  cada  neurona.    TEORÍA  ENDOSIMBIONTE  1.  Woese   llamó  protobionte  al  antepasado  común  de  todos  los  seres  vivos,  definiéndolo  como   la   unidad   de   vida   más   primitiva   con   capacidad   de   transcripción   y   traducción  genética.   De   este   antepasado   común   surgieron   las   células   procariotas,   que   engloban   las  arqueobacterias  y  las  eubacterias.  Más  tarde  surgieron  las  células  eucariotas.  2.  Margulis   elabora   la   teoría  endosimbionte,   la   cual   supone  que   las   células   eucariotas  proceden  de  una  célula  ancestral  universal,   llamada  urcariota,  que  engloba  otras  células  procariotas  y  establece  con  ellas  una  relación  simbiótica.  -­‐  Algunos  simbiontes  son  digeridos.  -­‐  Otros  se  transforman  en  peroxisomas  y  mitocondrias.  -­‐  Otros  darán  lugar  a  los  cloroplastos.    Mitocondrias   y   cloroplastos   son   similares   en   tamaño   a   las   bacterias,   y   además   tiene   su  propio   ADN,   que   codifica   la   síntesis   de   alguno   de   sus   componentes.   Los   ribosomas   de  

mitocondrias   y   cloroplastos   también  presentan   similitudes   con   los   de  bacterias.  La   aparición   de   estos   precursores   de  mitocondrias  y  cloroplastos  permite  a  la   célula   eucariota   adquirir   las  funciones   de   reproducción   aerobia   y  de  fotosíntesis.  La   célula   primitiva   proporcionó  protección  y  alimento  a  los  simbiontes  procariotas.  

 

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Según   esta   teoría,   parte   de   los   genes   del   ADN   mitocondrial   y   de   los   cloroplastos   se  incorporaron   al   ADN   de   la   célula   huésped,   y   gracias   a   esta   simbiosis   adquirieron  características   y   propiedades   muy   ventajosas,   y   sería   seleccionadas   en   el   proceso  evolutivo.      http://3.bp.blogspot.com/_W3QQ-­‐I5EL54/S5-­‐0FtrrwDI/AAAAAAAAEEc/C_Kz7Irhxr4/s400/simbiognesis.jp      

TIPOS  DE  ORGANIZACIÓN  CELULAR    CÉLULAS  PROCARIOTAS  Fueron   las   primeras   células   que   aparecieron   en   la   Tierra,   y   la   habitaron   en   exclusiva  durante  2000  millones  de  años.  Comprenden  dos  phylum:    

• Arqueobacterias:   Incluye   a   las   bacterias   extremófilos,   ya   que   habitan   zonas   de  condiciones  extremas  de  salinidad,  temperatura,  acidez,  alcalinidad,  etc.  

• Eubacterias:  Son  bacterias  más  evolucionadas.    En  general,  las  células  procariotas  son  muy  pequeñas  (1-­‐10  µm),  aunque  pueden  alcanzar  los  60  µm.        

http://www.glogster.com/media/3/6/75/37/6753766.gif    

CÁPSULA  O  GLUCOCÁLIX  Es  una  cubierta  presente  en  algunas  células  procariotas,  especialmente  en  las  patógenas.  Tiene   un   grosor   de   100   a   400   Amstrongs.   Está   compuesta   por   polímeros   de   glucosa,  glucoproteínas,  acetilglucosamina,  ácido  hialurónico  y  ácido  glucurónico.    Regula  el  intercambio  de  agua,  iones  y  nutrientes  con  el  medio.  Funciones:  1.  Es  un  reservorio  de  agua  durante  situaciones  de  desecación.  2.  Permite  la  adherencia  a  tejidos  del  huésped.  3.  Dificulta  la  acción  de  anticuerpo,  bacteriófagos  y  células  fagocíticas.  4.  Permite  la  formación  de  colonias  bacterianas.    PARED  CELULAR  Envuelta  rígida  de  50  a  100  Amstrongs  de  grosor.  Funciones:  1. Mantiene  la  forma  de  la  célula  frente  a  cambios  de  presión  osmótica.  2. Regula  el  paso  de  iones  entre  el  interior  y  el  exterior  de  la  bacteria.  3. Puede  presentar  resistencia  a  antibióticos.  

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Según  el  tipo  de  pared  celular,  podemos  diferenciar  a  las  bacterias  en  dos  grupos:   Gram   positivas:   La   pared   tiene   una   capa   gruesa   de   mureína,   que   es   un  

peptidoglucano   formado  por  cadenas  de  NAG  y  NAM  unidos  mediante  enlaces  o-­‐glucosídicos.  Las  cadenas  de  NAM  están,  a  su  vez,  unidas  entre  sí.  La  capa  de  mureína  se  va  a  asociar  a  proteínas,  polisacáridos  y  ácidos  teicoicos.  

Gram  negativas:  Tienen  una  capa  de  mureína  más  fina  que  las  anteriores  sobre  la  que   e   sitúa   una   membrana   externa   compuesta   por   una   bicapa   lipídica   con  lipopolisacáridos   y   proteínas   asociadas,   la  mayoría   con   función   enzimáica.   Otras  proteínas  que  presenta  son  las  porinas,  que  permiten  el  paso  de  moléculas  de  bajo  peso  molecular.  

 

     http://www.ugr.es/~eianez/Microbiologia/images/05pare6.jpg      

 http://www.conacyt.gob.mx/comunicacion/revista/193/Articulos/Endotoxinas/Imagenes/Img_membrana.jpg              

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MEMBRANA  PLASMÁTICA  Es   una   bicapa   lipídica   formada   principalmente   por   fosfolípidos,   en   la   que   se   insertan  proteínas.  Funciones:  1. Mantiene  la  forma  de  la  célula  frente  a  cambios  de  presión  osmótica.  2. Regula  el  paso  de  sustancias.  3. Interviene  en  la  transducción:  paso  de  moléculas  de  ADN  de  una  bacteria  a  otra.  4. Es  el  punto  de  anclaje  de  flagelos.  La   membrana   plasmática   presenta   una   serie   de   invaginaciones   que   constituyen   los  mesosomas,  donde  se  localizan  enzimas  que  catalizan  distintas  reacciones  químicas:  • Respiración  y  la  fotosíntesis.  En  eucariotas  se  llevan  a  cabo  en  mitocondrias  y  cloroplastos.  • Fijación  del  nitrógeno  atmosférico  y  asimilación  de  nitritos  y  nitratos.  • Replicación  de  ADN,  ya  que  aquí  se  localiza  la  ADN  polimerasa.    CITOPLASMA  Compuesto   por   una   solución   gelatinosa   de   agua   y   proteínas   de   aspecto   granuloso   que  rodea   al   nucleoide   (lugar   donde   se   encuentra   el   material   genético).   En   el   citoplasma  aparecen:  1.     Ribosomas.   Son   muy   numerosos   y   más   pequeños   que   los   de   la   célula   eucariota.  Formados   por   ARN   (65%)   y   proteínas   (35%).   Son   80   S   (unidades   Svedberg   de  sedimentación).   Svedberg   son   unidades   para   medir   el   coeficiente   de   sedimentación   de  moléculas   centrifugadas   en   condiciones   normales.   El   coeficiente   de   sedimentación   se  calcula   dividiendo   su   velocidad   constante   de   sedimentación   (en  m/s)   por   la   aceleración  (m/s2),  luego  las  unidades  resultantes  son  de  tiempo  (s-­‐1).  Presentan  dos  subunidades,  las  cuales  se  unen  al  producirse  la  síntesis  proteica.  Subunidad  mayor:  es  50  S.  Está  formada  por  dos  moléculas  de  ARN,  una  de  23  S  y  otra  de  5  S.   Además   hay   34   proteínas   básicas   de   las   cuales   sólo   una   se   repite   en   la   subunidad  menor.  Subunidad   menor:   es   de   30  S   y   tiene   una   molécula   de   ARNr   de   16  S   además   de   21  proteínas.  Los   valores   de   coeficientes   de   sedimentación   no   son   aditivos,   debido   a   que   dependen  tanto  de  la  masa,  como  de  la  forma  que  tenga  la  molécula.  Los  ribosomas  procariotas  están  formados   por   dos   subunidades,   una   50   S   y   otra   30   S.   Sin   embargo,   el   valor   final   del  conjunto  del  ribosoma  no  es  80  S,  sino  70.  2.     Inclusiones.  Son  sustancias  que  la  bacteria  acumula  en  condiciones  de  abundancia,  o  bien  residuos  metabólicos  que  no  están  rodeados  por  una  membrana.  3.    Vesículas.  Son  pequeños  espacios  delimitados  por  proteínas  que  acumulan  sustancias  gaseosas.   Pueden   ser   muy   abundantes   y   permiten   la   flotabilidad   a   algunas   bacterias  fotosintéticas.    MATERIAL  GENÉTICO  Se  compone  de  una  sola  molécula  de  ADN  circular  bicatenario,  muy  plegada  y  asociada  a  proteínas  no  histónicas.  Recibe  el  nombre  de  cromosoma  bacteriano.  Funciones  del  cromosoma  bacteriano:  

1. Dirige  toda  la  actividad  celular.  2. Conserva  el  mensaje  genético.  

Además  del  cromosoma  bacteriano,  pueden  existir  pequeñas  moléculas  circulares  de  ADN  extracromosómicas   denominadas  plásmidos.   Su   estructura   es   de   doble   hélice   y   no   está  

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asociada  a  proteínas.  Su  replicación  y  transcripción  es  independiente  a  las  del  cromosoma  bacteriano.  

 http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Plasmid_(spanish).svg  

         

 Funciones  de  los  plásmidos:  

1. Confieren  resistencia  a  determinados  antibióticos.  2. Resistencia  a  metales  pesados  (mercurio).  3. Responsables  de   la   virulencia:  producción  de   toxinas,   factores  de  penetración  en  

tejidos,  adherencia  a  tejidos  del  hospedador.  4. Utilización  de  determinados  azúcares.  5. Inducción  de  tumores  en  plantas.  6. Fijación  de  nitrógeno  en  algunas  especies  de  Rhyzobium.  

En   general   son   funciones   para   ocupar   ciertos   nichos   ecológicos   y   resistir   condiciones  adversas.    FIMBRIAS  Estructuras  proteicas  tubulares  cortas  y  numerosas  que  aparece  insertadas  en  la  cápsula  y  en  la  pared  celular  de  algunas  bacterias.  Su  función  está  relacionada  con  la  adhesión  al  sustrato.      PILI  Estructuras   proteicas   tubulares,   parecidas   a   los   flagelos   aunque   más   numerosos.  Atraviesan  la  cápsula,  pared  celular  y  membrana  plasmática  de  ciertas  bacterias.  Su   función   está   relacionada   con   la   conjugación,   que   es   el   intercambio   genético   entre  bacterias.      FLAGELOS  Son  estructuras  de  locomoción  que  aparecen  en  un  número  variable.  Constan  de  un  cuerpo  basal  y  de  un  largo  filamento.    

-­‐ Gram  negativas:  El   cuerpo  basal  está  constituido  por  cuatro  discos.  El  anillo  L   se  asocia  con  la  membrana  externa,  el  anillo  P  con  la  pared  celular  (peptidoglucano),  el  anillo  MS  se  inserta  directamente  en  la  membrana  plasmática  y  el  anillo  C  que  se  une   a   la   membrana   plasmática.   Los   dos   anillos   MS   y   C   están   incluidos   en   la  membrana  plasmática  y  son  fijos,  es  decir,  no  tienen  capacidad  de  giro.  Los  otros  dos  se  encuentran  en  la  capa  de  mureína  y  en  la  membrana  externa,  pueden  girar  y  transmiten  este  movimiento  al  filamento  del  flagelo.  

-­‐ Gram  positivas:  Únicamente  presentan  los  anillos  MS  y  C.  El  filamento  termina  en  una  punta  de  proteínas.  

El   flagelo   bacteriano   está   impulsado   por   un   motor   rotativo   compuesto   por   proteínas  (complejo  Mot),  situado  en  el  punto  de  anclaje  del  flagelo  en  la  membrana  plasmática.  El  motor   está   impulsado   por   la   fuerza   motriz   de   una   bomba   de   protones   a   través   de   la  membrana  plasmática  bacteriana.    

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   http://es.wikipedia.org/wiki/Flagelo_bacteriano    Según  el  número  y   localización  de   los  flagelos,  las  bacterias  pueden  ser:  

• Monótricas:   Presentan   un  solo  flagelo.  

• Lofótricas:   Presentan   vario  flagelos   dispuestos   en   toda   la  superficie  de  la  bacteria.  

• Perítricas:  Poseen  un  penacho  de  flagelos.  

       

CÉLULA  EUCARIOTA  Son   células   mucho   más   complejas   que   las   procariotas,   tanto   estructural   como  funcionalmente.  Están  más  evolucionadas  (compartimentación  y  polaridad).  A  diferencia  de   las  procariotas,  presentan  numerosos  orgánulos  citoplasmáticos   (no  sólo   ribosomas),  un  núcleo  diferenciado  protegido  en  el  interior  de  una  envuelta  nuclear  y  citoesqueleto.  -­‐   La   presencia   de   orgánulos   citoplasmáticos   produce   una   compartimentación   celular,  dando   lugar   a   espacios   delimitados   por  membranas   donde   ocurren   diversas   reacciones  metabólicas  concretas  al  mismo  tiempo  y  haciendo  más  eficaz  su  función.  -­‐  La  polaridad  es  la  ordenación  específica  de  los  orgánulos  celulares  de  algunas  células,  de  manera  que   los  polos  de  éstas   tienen  distintas  características,  distintas  relaciones  con  el  ambiente   (extracelular,   lumen   etc.)   y   con   las   células   vecinas.   Así   pueden   cumplir   su  función.  Ejemplos:  células  neuronales,  células  epiteliales.    EL  NÚCLEO  Alberga  la  información  genética  en  forma  de  ADN.  Es  el  lugar  donde  se  produce  la  replicación  del  ADN  y  la  síntesis  de  todos  los  ARN.    ENVOLTURA  NUCLEAR  Con  el  microscopio  electrónico  se  observa  que  está  constituida  por  una  doble  membrana  entre  las  cuales  hay  un  espacio  intermembranoso.    

• Membrana   nuclear   externa.   Tiene   una   anchura   de   7-­‐8   nm.   Presenta   una   estructura  trilaminar.   En   su   cara   externa   o   citoplasmática,   presenta   ribosomas.   .   Está   unida   a   la  membrana  del  retículo  endoplásmico.  

• Espacio  perinuclear  o   intermembranoso.  Tiene  una  anchura  de  10-­‐20  nm,  aunque  en  algunos  lugares  puede  llegar  hasta  los  70  nm.  

• Membrana   nuclear   interna.   Presenta   un     material   electrodenso   de   naturaleza   fibrilar  llamado  lámina  fibrosa  o  corteza  nuclear.  Se  trata  de  tres  polipéptidos  dispuestos  en  tres  capas  con  características  semejantes  a  los  filamentos  intermedios  del  citoesqueleto.  Sus  funciones   son   servir   de   anclaje   al   material   cromatínico   y   regular   el   crecimiento   de   la  envoltura  nuclear.  

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• Poros   nucleares.   Ambas   membranas   nucleares   se   fusionan   en   determinados   puntos,  formando   unas   perforaciones   circulares   llamadas   poros   nucleares.   Pueden   formarse   y  desaparecer  según  el  estado  funcional  de  la  célula.  -­‐ Son   canales   acuosos   que   regulan   los   intercambios   de   moléculas   entre   el   núcleo   y   el  citosol.  -­‐ Permiten   la   circulación   libre   de   moléculas   hidrosolubles,   y   regulan   mecanismos   de  transporte  activo  para  el   caso  de  macromoléculas  no  hidrosolubles,   como  el  ARN  y   las  proteínas.  -­‐ La   cantidad   de   poros   nucleares   es   muy   variable.   En   general,   células   con   una   gran  actividad   transcripcional   (hepatocitos,   neuronas,   fibras   musculares)   presentan  numerosos   poros,  mientras   que   las   de  menor   actividad   transcripcional   poseen  menos  poros  nucleares.  Una  célula  de  mamífero  contiene,  de  media,  unos  3000  poros  nucleares.    Estructura  del  complejo  de  poro  nuclear  Al   observar   los   poros   al   microscopio,   se   aprecia   que   no   son   simples   orificios,   sino   que  estructuras  complejas  llamadas  complejo  de  poro.  Están   constituidos   por   un   anillo   que   se   localiza   en   las   caras   citoplasmática   y  nucleoplásmica,   formado   por   ocho   partículas   proteicas   de   unos   20   nm   de   diámetro  dispuestas  en  octógonos.  A  estas  partículas   se  asocia  el  diafragma,   un  material  denso  que  disminuye  el  diámetro  del  poro,  dejando  libre  únicamente  unos  10  nm.  A  veces   se  ha   identificado  un  gránulo  central   en  el  poro,  que  corresponde  a   ribosomas  recién  formados.    LA  CROMATINA  ADN   asociado   a   proteínas,   formando   una   estructura   compacta   llamada   cromatina,  presente  en  el  genoma  de  células  eucariotas.  Características  Está  formada  por  ADN  y  proteínas,  las  cuales  pueden  ser:  

Histonas:   Son   proteínas  muy   básicas   debido   a   la   gran   cantidad   de   aminoácidos  con  carga  positiva  que  poseen  (Lys,  Arg).  Hay  cinco  tipos  de  histonas,   todas  ellas  con  bajo  peso  molecular:  H1,  H2A,  H2B,  H3  y  H4.  

No   histonas:   La   mitad   de   ellas   son   enzimas   implicadas   en   la   replicación,  transcripción  y  regulación  del  ADN.  

Ultraestructura  -­‐   La   cromatina   presenta   una   constitución   fibrilar,   es   decir,   fibras   adosadas   entre   sí   en  forma  de  espiral,  denominadas  fibras  cromatínicas  o  nucleosómicas,  de  30  nm.  -­‐   Al   someter   la   cromatina   a   tratamientos   de   descondensación,   cada   fibra   cromatínica  aislada   tiene  una   aspecto  de  collar  de   cuentas.   A   cada   cuenta   se   la   llama  nucleosoma,  tienen  un  diámetro  de  10  nm  y  están  unidos  entre  sí  por  una  fibrilla  de  2  µm  de  diámetro,  lo  cual  se  corresponde  con  el  diámetro  de  una  doble  hélice  de  ADN.  Cada  nucleosoma  presenta   un  núcleo   y   un   filamento   de  ADN.   Cada  núcleo   consta   de   un  octámero  de  histonas:  Dos  moléculas  de  H2A,  dos  de  H2B,  dos  de  H3  y  dos  de  H4.    La  H1  se  une  a  los  fragmentos  de  ADN  que  relacionan  los  nucleosomas  entre  sí.  -­‐   La   fibra   de   cromatina   presenta   una   estructura   plegada   en   forma   de   solenoide   con  distintos  grados  de  espiralización.  

• Espiralización   de   primer   grado:   Las   fibras   cromatínicas   se   compactan   hasta  alcanzar  un  diámetro  de  30  nm,  de  manera  que   la  H1  une   los  nucleosomas  en   la  cara  interna  del  solenoide.  

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• Espiralización  de  segundo  grado:  Alcanzan  un  diámetro  de  300  nm.  • Superespiralización:  Ocurre  cuando  la  célula  entra  en  mitosis,  de  manera  que  la  

cromatina  se  compacta  para  formar  los  cromosomas.      

http://themedicalbiochemistrypage.org/images/chromatin-­‐structure.jpg  http://www.monografias.com/trabajos12/desox/desox.shtml      NUCLEOPLASMA,  CARIOPLASMA  O  MATRIZ  NUCLEAR  Es   una   matriz   semifluida   localizada   en   el   interior   de   del   núcleo,   que   contiene   material  cromatínico  (ADN  y  proteínas  cromosomales)  y  material  no  cromatínico  (proteínas).  Presenta  varios  componentes:  

Gránulos   de   intercromatina:   Contienen   partículas   de   ribonucleoproteína   y  diversas   enzimas   (ATPasa,   GTPasa).   Se   encuentran   diseminados   por   todo   el  núcleo.  

Gránulos   de   pericromatina:   Formados   por   fibrillas   de   ARNr   de   bajo   peso  molecular  densamente  empaquetadas.  Se  localizan  en  la  periferia  de  la  cromatina.  

Partículas  de  ribonucleoproteína  nucleares  pequeñas.    NUCLÉOLO  -­‐   Es   un   orgánulo  más   o  menos   redondeado,   basófilo,   debido   a   su   elevado   contenido   de  ARN  y  proteínas,  generalmente  localizado  cerca  de  la  envoltura  nuclear.  -­‐  Su  tamaño  está  relacionado  con  el  grado  de  actividad  celular,  de  manera  que  en  células  con   gran   actividad   de   síntesis   de   proteínas,   puede   ocupar   hasta   el   25%   del   volumen  nuclear.  -­‐   Sólo  es  posible  observar  al  nucléolo  al  microscopio  electrónico  durante   la   interfase,  ya  que  durante  la  mitosis  desaparece  al  condensarse  al  máximo  los  cromosomas.    Función  Se  encarga  de  realizar  la  síntesis  del  ARNr  y  del  procesado  posterior  empaquetamiento  de  las  subunidades  de  los  ribosomas,  las  cuales  serán  exportadas  al  citosol.  Es   indispensable  para  el   funcionamiento  de   la  mitosis,  aunque  desaparezca  durante  este  proceso.    

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 Ultraestructura  No  existe  ninguna  membrana  que  delimite  el  nucléolo.  Aparecen  dos  componentes:  

• Componente  estrictamente  nucleolar,  donde  se  distinguen  dos  zonas:  -­‐ Zona   granular:   Corresponde   a   las   subunidades   de   los   ribosomas   durante   su  maduración.  

-­‐ Zona  fibrilar:  ARN  asociado  a  proteínas.  • Componente  nuclear   o   cromatina   asociada.   Las   fibrillas   de   cromatina   pueden  

encontrarse  de  dos  formas:  -­‐ Cromatina  perinucleolar:  Rodea  al  nucléolo.  -­‐ Cromatina  intranucleolar:  En  el  interior  del  núcleo.  

Estas   fibrillas   de   ADN   se   corresponden   con   unas   zonas   concretas   de   los   cromosomas,  llamadas  regiones  organizadoras  nucleolares  (NOR),  debido  a  que  el  ADN  de  esta  zona  contiene   los   genes   que   codifican   para   el   nucléolo.   En   humanos,   las   NOR   están   en   los  cromosomas  13,  14,  15,  21  y  22.    

     http://ns.ulatina.ac.cr/~carugaga/biolgen/imagen/tema3/nucleoestr.JPG              

 LOS  CROMOSOMAS  Representan   la   máxima   condensación   de   la   cromatina,   la   cual   permite   el   reparto   del  material  genético  entre  las  células  hijas.  Están   formados  por  varios  dominios  estructurales  en   forma  de  bucle  que  se  extienden  a  partir   de   un   eje   principal   formado   por   proteínas   no   histónicas,   alrededor   del   cual   se  dispone  la  fibra  nucleosómicas  espiralizada,  dando  lugar  a  los  sucesivos  bucles.    ESTRUCTURA  DEL  CROMOSOMA  METAFÁSICO  Formado  por  dos  cromátidas  separadas,  resultado  de  la  duplicación  del  material  genético.  Únicamente  se  mantienen  unidas  en  la  zona  del  centrómero.    

1. Centrómero  o  constricción  primaria  Divide  al  cromosoma  en  dos  brazos,  que  pueden  tener  el  mismo  o  distinto  tamaño.  A  ambos  lados  del  centrómero  se  localizan  los  cinetocoros,  que  son  los  puntos  a  partir  de   los   cuales   polimerizan   los   microtúbulos   que   intervienen   en   la   separación   de   los  cromosomas  durante   la   anafase  de   la  mitosis   y  meiosis.   Existen  dos   cinetocoros  por  cada  centrómero.    2. Constricción  secundaria  u  organizadores  nucleolares  

               Zonas  estrechas  situadas  en  los  brazos  de  los  cromosomas  cuya  función  está                    relacionada  con  la  formación  del  nucléolo  al  final  de  la  mitosis.    

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3. Telómeros  Estructuras   protectoras   localizadas   en   los   extremos   de   los   cromosomas   eucariotas.  Evitan  que  se  pierda  información  en  estos  extremos  en  cada  replicación  del  ADN.  En  humanos,  los  Telómeros  poseen  una  secuencia  TTAGGG  repetida  miles  de  veces.  Además  son  esenciales  para  la  duplicación  del  ADN,  protegen  del  ataque  de  nucleadas,  evitan  que  los  extremos  de  los  cromosomas  se  unan  entre  sí  y  facilitan  la  interacción  entre  los  extremos  y  la  envoltura  nuclear.  A  veces,  a  uno  de  los  extremos  puede  unirse  mediante  un  filamento  fino,  un  fragmento  de  ADN  denominado  satélite,  con  un  cuerpo  redondeado.    4. Bandas  Son  segmentos  de  cromatina  coloreados  con  distintas  intensidades,  permitiendo  una  identificación  de  os  cromosomas  mediante  el  método  de  patrón  de  bandas,  el  cual  se   basa   en   distintas   técnicas   de   coloración   seguidas   de   una   digestión   enzimática   o  desnaturalización  por  calor.  Estas  bandas  reciben  el  nombre  de  C,  G,  Q  y  R,  y  permiten  identificar  cromosomas  homólogos.  

 http://img195.imageshack.us/f/canarias00rp1.png/    TIPOS  DE  CROMOSOMAS  Para   clasificar   los   cromosomas   se   relaciona   la  longitud   total   del   cromosoma,   la   longitud   del   brazo  corto  y  la  longitud  del  brazo  largo.    

Índice   de   proporcionalidad   de   brazos  (i.p.b.)  

Indica  la  relación  que  hay  entre  la  longitud  del  brazo  corto  y  del  largo  del  mismo  cromosoma.  

Índice   de   proporcionalidad   centromérica  (i.p.c.)  

Indica   la  relación  entre   la   longitud  del  brazo  corto  y  la  longitud  total  centromérica.  

 En   función   de   la   posición   del   centrómero   y   de   estos   índices   de   proporcionalidad,   se  distinguen  cuatro  tipos  de  cromosomas:  

1. Metacéntricos  El  centrómero  se  encuentra  en  el  centro  del  cromosoma.    Los  dos  brazos  tienen  la  misma  longitud.    Cuando  las  cromátidas  se  separan  en  la  anafase,  adquieren  forma  de  V.  

2. Submetacéntricos  El  centrómero  está  algo  desplazado  del  centro  del  cromosoma.  Los  brazos  tienen  longitudes  ligeramente  distintas.  Cuando  las  cromátidas  se  separan  en  la  anafase,  adquieren  forma  de  L.  

3. Acrocéntricos  El  centrómero  se  localiza  cerca  de  un  extremo  del  cromosoma.  Uno  de  los  brazos  es  muy  largo  y  el  otro  muy  corto.  

4. Telocéntrico  El  centrómero  se  sitúa  en  uno  de  los  extremos  del  cromosoma.  El  cromosoma  consta  de  un  único  brazo.  

 

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NÚMERO  DE  CROMOSOMAS  • Diploides  (2n):  Presentan  dos   juegos  de  cromosomas  en  sus  células,  uno  heredado  

del   padre   y   otro   de   la   madre.   Los   cromosomas   forman   parejas   de   homólogos   que  contienen  información  para  los  mismos  caracteres.    En   estos   organismos,   los   gametos   (espermatozoides   y   óvulos)   reducen   la   dotación  cromosómica   (haploides   n)   para   mantener   constante   el   número   de   cromosomas  propio  de  la  especie  

• Triploides  (3n):  Presentan  tres  juegos  de  cromosomas  • Tetraploides  (4n):  Presentan  4  juegos  de  cromosomas.  • Poliploides:  Organismos  con  más  de  cuatro  juegos  cromosómicos.    Cariotipo    Es  el  conjunto  de  todos  los  cromosomas  de  una  célula.  Dentro  del  cariotipo  hay  dos  tipos  de  cromosomas:  

Cromosomas  autosómicos  o  autosomas:  Comunes  a   los  dos  sexos  de   la  misma  especie.  Implicados  en  la  formación  del  cuerpo  del  organismo.  

Cromosomas   sexuales:   Responsables   de   la   determinación   del   sexo   de   una  especie.  En  humanos  son  el  X  y  el  Y.  

 MEMBRANA  PLASMÁTICA  Es  el  límite  entre  el  medio  externo  y  el  medio  intracelular.    COMPOSICIÓN  QUÍMICA  Está  formado  por  lípidos,  proteínas  y  en  menor  cantidad,  por  glúcidos.  

• Lípidos:   La   membrana   plasmática   presenta   tres   tipos   de   lípidos:   fosfolípidos,  glucolípidos   y   esteroles.   Todos   ellos   tienen   carácter   antipático   y   cuando   se  encuentran   en   un   medio   acuoso   forman   bicapas   o   micelas.   Los   lípidos   que  componen   la  membrana   tienen  una  pequeña  capacidad  de  movimiento,   lo  que   le  proporciona   cierta   fluidez,   la   cual   va   a   depender   de   la   Tª   (mayor   fluidez   al  

aumentar  la  Tª),  naturaleza  de  los  lípidos  (mayor  fluidez  con  la  presencia  de  lípidos  insaturados  de  cadena  corta)  y  presencia  de  colesterol  (endurece  la   membrana,   reduciendo   su   fluidez   y  permeabilidad).  

http://3.bp.blogspot.com/_xNwYRlNYED0/Swrq3BCaMYI/AAAAAAAAAAk/TxH90NqG3wk/s1600/movimientos.bmp  

 • Proteínas:   Confieren   a   la   membrana   sus   funciones   específicas.   Presentan   un  

movimiento  de  difusión  lateral,  contribuyendo  a  la  fluidez  de  la  membrana.    Se  pueden  clasificar  según  el  lugar  que  ocupen  en  la  membrana:  

Proteínas  transmembrana  o  íntrínsecas:  Están   inmersas  en   las  bicapas   lipídicas.  Pueden  atravesar  completamente  la  membrana  y  sobresalen  por  ambos  lados.    

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Proteínas  periféricas  o  extrínsecas:  NO   atraviesan   la   membrana,   y   pueden   localizarse   en   el   interior   o   en   el  exterior   celular.   Se   unen   a   los   lípidos   de   membrana   mediante   enlaces  covalentes  o  a  las  proteínas  de  membrana  mediante  enlaces  de  hidrógeno.  

• Glúcidos:  Representados  principalmente  por  oligosacáridos  unidos  covalentemente  a  proteínas  y  lípidos,  formando  glicoproteínas  y  glucolípidos.  Sólo  se  localizan  en  la  cara  externa  de  la  membrana  celular,  constituyendo  el  glucocálix,  cuyas  funciones  son:  1. Protección  a  la  superficie  celular  de  posibles  lesiones.  2. Relación  con  moléculas  de  la  matriz  extracelular.  3. Confiere  viscosidad  a  las  superficies  celulares,  permitiendo  el  deslizamiento  

de  células  en  movimiento.  Ejemplo:  células  sanguíneas.  4. Presenta  propiedades  inmunitarias,  ya  que  los  glúcidos  que  constituyen  el  

glucocálix  de  los  eritrocitos  presentan  antígenos  característicos  de  los  grupos  sanguíneos.  

5. Contribuye  al  reconocimiento  y  fijación  de  sustancias  que  la  célula  incorporará  por  fagocitosis  o  pinocitosis.    

ESTRUCTURA  DE  LA  MEMBRANA  PLASMÁTICA  En  la  actualidad,  el  modelo  aceptado  es  el  propuesto  por  Singer  y  Nicholson  denominado  modelo  del  mosaico  fluido:  

• La  bicapa  lipídica  es  la  red  cementante  en  la  que  se  localizan  las  proteínas,  interaccionando  unas  con  otras  y  con  los  lípidos.  Tanto  los  lípidos  como  las  proteínas  pueden  desplazarse  lateralmente.  

• Los  lípidos  y  proteínas  integrales  se  hallan  dispuestos  en  mosaico.  • Las  membranas  son  estructuras  asimétricas  en  cuanto  a  la  distribución  de  

sus  componentes  químicos  (lípidos,  proteínas  y  glúcidos).    

FUNCIONES  DE  LAS  MEMBRANAS  BIOLÓGICAS  La  membrana  es  la  zona  que  contacta  la  célula  con  el  medio  extracelular,  luego  debe  permitir  el  paso  de  moléculas  necesarias  para  el  metabolismo  gracias  a  mecanismos  de  transporte.    Actúa  como  barrera  semipermeable,  permitiendo  el  paso  de  determinadas  sustancias  a  favor  o  en  contra  de  gradiente  de  concentración,  osmótico  o  eléctrico.  En  resumen,  las  funciones  de  la  membrana  plasmática  serán:  

1. Intercambio  de  sustancias,  lo  cual  implica  un  transporte  iónico  y  molecular.  2. Reconocimiento  de  información  extracelular  y  su  transmisión  al  medio  

intracelular.  3. Reconocimiento  y  adhesividad  celular.