- Unidad fundamental de la vida.

- Una célula aislada es una entidad aislada de otras por una membrana.

- Cada célula contiene una gran variedad de estructuras químicas y componentes subcelulares.

- Estructuras organizadas

- Formadas por una mezcla de 4 componentes químicos: proteínas, ácidos nucléicos, lípidos y polisacáridos.

Macromoléculas 95% del peso de una célula

Mezcla de precursores de las macromoléculas e iones inorgánicos.

5% del peso de una célula

Las células se diferencian unas de otras por:

- Composición química exacta - Disposición de las macromoléculas

Todas las células tienen mucho en común pero cada tipo de célula es

única desde el punto de vista químico.

Maquinas

Sistemas Codificados

Realizan transformaciones químicas

Los catalizadores son las enzimas, encargadas de acelerar procesos o acelerar la velocidad de las reacciones químicas dentro de las células.

Son sistema codificados semejantes a las computadoras

De la misma manera como las computadoras guardan y procesan información digital, las células guardan y procesan información genética (DNA) que pasa finalmente a la descendencia durante la reproducción.

TRADUCCION: Síntesis de proteínas utilizando la información genética presente en el RNA mensajero.

TRANSCRIPCION: Síntesis de RNA usando DNA como molde.

DNA: Acido desoxirribonucleico

RNA: Acido Ribonucleico

Funciones de codificación Funciones de mecánicas

DNA

Replicación Expresión génica

Transcripción

RNA

Traducción

Proteínas

Conservación de energía

ADP + Pi ATP

Metabolismo: Generación precursores de macromoléculas (azúcares, aminoácidos, ácidos grasos).

Enzimas: Catalizadores metabólicos

Membrana plasmática:

Forma un compartimento necesario para mantener los constituyentes internos de la célula y protegerlos de las fuerzas externas.

No significa que la membrana esté cerrada por completo.

Membrana es semipermeable. Por tanto, la célula es una estructura abierta y dinámica.

Las células tienen comunicación con su medio ambiente e intercambia materiales, realizando cambios continuamente.

Membrana plasmática: -Barrera selectiva. -Separa el interior celular del

medio externo.

-Frontera mecánica de la célula.

-Transporte de nutrientes y

residuos. -Localización de muchos

procesos metabólicos (respiración, fotosíntesis)

Membrana plasmática: - Detección de señales

ambientales quimiotácticas.

- Compuesta de proteínas y

fosfolípidos. - Punto de anclaje de los

flagelos.

- Dentro de la membrana se encuentran diversas estructuras y sustancias químicas suspendidas o disueltas en un fluido llamado citoplasma.

Vacuola de gas

Hincha la célula para flotar en un medio acuático.

Ribosomas

Formado por proteínas y RNA sobre los que se fabrican nuevas proteínas celulares. Síntesis de proteínas.

Cuerpos de inclusión

Almacenamiento de C, fosfato y otras sustancias.

Núcleo y Nucleoide

Donde se encuentra la maquinaria para el crecimiento y función celular. Localización del material genético (DNA).

Espacio periplasmático

Contiene enzimas hidrolíticas y proteínas de unión para la captura y transporte de nutrientes.

Pared celular

Confiere a las bacterias una forma rígida y las protege frente a la lisis en soluciones diluidas. Es permeable y está situada fuera de la membrana citoplasmática, siendo una capa más fuerte que la membrana.

Capsulas y <<Slime>>

Resistencia frente a la fagocitosis, adherencia a superficies.

Fimbriae y pili

Adherencia a superficies. Conjugación bacteriana.

Flagelos

Movimiento.

Endospora

Supervivencia en condiciones ambientales adversas.

1. Compartimentación y Metabolismo

* Las células incorporan nutrientes del medio y los transforman.

* Eliminan desechos al medio.

* La célula es un sistema abierto.

Célula

Medio Ambiente

2. Reproducción (crecimiento) * Las sustancias del medio se transforman en

nuevas células bajo la dirección genética de células pre-existentes.

Célula

3. Diferenciación

* Algunas células pueden formar una nueva estructura, como la espora, como parte de un ciclo de vida celular.

Célula

Espora

4. Comunicación

* Las células se comunican e interaccionan mediante sustancias liberadas o captadas.

5. Movimiento

* Algunas células tienen movimiento propio.

6. Evolución

* Las células contienen genes y evolucionan adquiriendo nuevas propiedades biológicas.

* Los árboles filogenéticos muestran las relaciones evolutivas entre las células.

Nuevas especies

Limitadas por una pared celular químicamente compleja

Diferencias Gram – y Gram +

Organulos sin membrana

Material genético en el nucleoide

Flagelos

Muchas células están rodeadas por una cápsula o capa mucosa, externa a la pared celular.

Estructura interna más simple

Transcripción y traducción se da en el citoplasma porque el DNA no está cerrado en el núcleo.

Bacterias Suelo, agua, planta, animales

DNA se presenta como molécula larga de dos cadenas llamado cromosoma condensado en una masa llamada nucleoide.

Tienen un cromosoma único

- Una copia de cada gen

- Genéticamente haploide

En el citoplasma hay DNA circular, constituyendo los plásmidos

Contienen genes que confieren propiedades especiales a las células como propiedades metabólicas singulares. Aunque, no tienen los genes esenciales para la supervivencia que se localizan en el cromosoma.

El DNA está en un núcleo rodeado de una membrana, en moléculas lineales empaquetadas en un estado muy organizado formando cromosomas.

El número de cromosomas es muy variable. - Saccharomyces cerevisiae contiene 16 cromosomas, dispuesto en 8 pares. - Células humanas tiene 46 en 23 pares

En los cromosomas hay proteína que favorece el plegamiento y empaquetamiento de DNA y otras necesarias para la expresión de los genes.

Contienen dos copias de cada gen, por lo que son diploides.

En la división celular el núcleo se divide después de duplicarse el número de cromosomas mediante el proceso de mitosis.

2 células hijas idénticas y cada una recibe el conjunto de genes.

Hongos, Levaduras, algas y protozoos

Tienen mayor tamaño y estructura más compleja que procariotas.

Los procesos de transcripción (núcleo) y traducción (citoplasma) están divididos.

Orgánulos -Núcleo -Mitocondria: contiene su propio genoma, de menos tamaño. -Cloroplastos: Presente solo en células fotosintéticas.

Desempeñan funciones específicas en la generación de energía. Encargadas de la respiración y la fotosíntesis, respectivamente.

Tienen más genes que las procariotas.

Bacteria secuenciada

Contiene un único cromosoma con DNA formado por 4,68 millones de pares de bases (pb).

Una célula humana tiene 1000(DNA E. coli) y 7(#genes).

E. coli tiene 1900 tipos de proteínas diferentes.

Tiene mecanismos que controlan la expresión de sus genes. No todos son expresados con la misma frecuencia o al mismo tiempo.

El conjunto de genes de una célula se denomina genoma.

Metanógenos e Hipertermófilos

Deducido de la secuenciación comparativa del gen RNA ribosomico. Formado por tres dominios.

ARBOL FILOGENETICO DOMINIO BACTERIA

Grupo más amplio

Microorganismo no cultivado

ARBOL FILOGENETICO DOMINIO BACTERIA

Quimiorganotrofas- Fotótrofos - Quimiolitótrofos

H2S

Salmonella, Rickettsia, Neisseria

Bacillus Clostridium Streptomyces BAL

Fotótrofos

Resistencia radiación

Resistencia T> ebullición H2O

chromatium

achromatium

Ambas células oxidan el sulfuro de hidrógeno H2S. Suelen almacenar glóbulos de azufre en su interior.

Compuestos químicos

Quimiotrofía

Compuestos orgánicos (glucosa, acetato)

Compuestos inorgánicos H2. H2S, Fe²⁺, NH⁺

Quimiorganótrofos

Glucosa+O2 --→ CO2 + H2O

Quimiolitótrofos

H2 + O2 --→ H2O

ATP ATP ATP

Luz

Fototrofía

Fotótrofos

Luz

OPCIONES METABOLICAS

En una bacteria el componente principal es el agua.

Hay grandes cantidades de macromoléculas (Proteínas, ácido nucléicos, DNA, Lípidos).

Cantidades menores de monómeros precursores de macromoléculas.

Iones inorgánicos

Son polímeros cuyos monómeros son los aminoácidos. Se encuentran en toda la célula y desempeñan funciones estructurales y enzimáticas.

Una célula tiene más de 1000 tipos diferentes de proteínas y muchas copias de cada tipo.

Son polímeros formados por nucleótidos y en la célula hay dos tipos RNA y DNA.

En cada célula hay miles de ribosomas.

Los ribosomas están compuesto de RNA, proteínas, RNAm y RNAt. Todos participan en la síntesis de proteínas.

Componente cuantitativamente minoritario en la célula bacteriana.

Tiene estructura de doble hélice.

Conformada por ácidos nucléicos (Adenina, Guanina, Citocina, Timina)

Tienen propiedades hidrofóbicas e hidrofílicas.

Tienen funciones esenciales en la estructura de la membrana y como depósitos de almacenamiento del exceso de carbono.

Polímeros compuestos por azúcares y están presentes en la pared celular.

Glucógeno: es un polisacárido almacena en la célula carbono y energía.

Las macromoléculas y moléculas están inmersas en agua.

Disolvente biológico ideal.

Propiedades importantes: Cohesión y polaridad.

Tinción del frotis, fijado a la llama, con cristal violeta durante 1 minuto

Resultado: Todas las células se tiñen de color violeta

Paso 1

Paso 2

Resultado: Todas las células permaneces de color violeta

Adición de la solución de lugol durante 1 minuto.

Paso 3

Resultado: Las células grampositivas permanecen de color violeta y las gramnegativas se decoloran

Decoloración breve con alcohol (alrededor de 20 segundos)

Paso 4

G- G+

Resultado: Las células grampositivas se ven de color violeta y las gramnegativas de color rosa

Tinción de contraste con fushina por 1-2 minutos