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LA CÉLULA
Tema 2
Teoría celular (1) Idea: la célula es la unidad básica de la vida Primeras células observadas. Celdillas de corcho (R. Hooke, 1665)
Animales microscópicos (A. Van Leeuwenhoek,1675)
todos los seres vivos están constituidos por células (M. Schleiden, 1938; T. Schwann 1939)
la célula es la unidad básica de la vida
TÉCNICAS EN MICROSCOPIA ÓPTICA
Campo brillante (no coloreado)
Campo brillante (coloreado)
Contraste de fase (no coloreado, Células vivas)
TÉCNICAS EN MICROSCOPIA ÓPTICA Contraste de interferencia diferencial (Nomarski)
Fluorescencia
Confocal fluorescencia (láser + óptico)
TÉCNICAS EN MICROSCOPIA ELECTRÓNICA cilios
Microscopia electrónica de barrido (MEB)
Sección longitudinal del cilio
Microscopia electrónica de transmisión (MET) Sección transversal del cilio
Fraccionamiento celular: aislar componentes celulares
HOMOGENIZACIÓN Células tisulares
homogenizado
Centrifugación diferencial
CENTRIFUGACIÓN DIFERENCIAL 1000 g (1000 veces la fuerza de la gravedad 10 min Sobrenadante se vierte en el siguiente tubo 20,000 g 20 min
80,000 g 60 min Precipitado rico en nucleos y Restos celulares 150,000 g 3 hr
Precipitado rico en mitochondria (y cloroplastos Si son plantas)
Precipitado rico “microsomas” (restos de membranas) Precipitado rico En ribosomas
CÉLULA PROCARIONTE pili nucleoide Ribosomas Membrana plasmática
Cromosoma bacteriano
Bacteria tipo bacilo
Pared celular Cápsula Flagelos
Sección de la bacteria (MET)
Relaciones geométricas superficie/volumen La superficie aumenta mientras el volumen total permanece constante
5
1 1
Superficie total (altura x nº de caras x nº de cajas)
Volumen total (altura x ancho x nº de cajas)
Relación sup/vol
6
150
750
1
125
125
6
1,2
6
Una relación alta facilita el intercambio célula/ambiente
CÉLULA ANIMAL Retículo endoplásmico (RE) RE rugoso
RE liso
Núcleo: Membrana nuclear Nucleólo Cromatina
Flagelo (sólo animales algunos gametos de plantas)
Ribosomas
Citoesqueleto: -Microfilamentos -Filamentos intermedios - Microtúbulos
Membrana plasmática
2 Centriolos (sólo animales)
Aparato de Golgi
Microvellosidades Peroxisomas
Mitocondria Lisosoma (sólo cel. animal)
Memb. nuclear NÚCLEO
Nucleólo Cromatina
R.E. rugoso R.E. liso Ribosomas Vacuola (sólo vegetales)
Aparato de Golgi
Microfilamentos Filamentos intermendios
CITOESQUELETO
Microtúbulos
Mitocondria Peroxisoma
Cloroplasto (sólo vegetales)
Membrana plasmática
Pared celular (sólo vegetales)
Pared celular de célula adyacente
Plasmodesmos (sólo vegetales)
CÉLULA VEGETAL
Núcleo
Nucleólo Cromatina Envoltura nuclear Poro nuclear
Ribosomas
1μm
O,25 μm MET
EL NÚCLEO Y SU ENVOLTURA
Lamina nuclear interna M.E.T.
RIBOSOMAS Retículo endoplásmico (RE) Ribosomas libres
Ribosomas unidos Subunidad grande
Ribosomas (puntos negros)
0,5 μm
Subunidad pequeña
Fotografía de MET Esquema de un ribosoma
RE liso RE rugoso cisternas
Microfotografía de MET
Vesícula de transporte
RETÍCULO ENDOPLÁSMICO (RE)
Envoltura nuclear
APARATO DE GOLGI Aparato de Golgi Cara “cis” lado receptor Proteínas dentro de la vesícula
1- las vesículas se desplazan del RE al aparato de Golgi
2.- las vesículas coalescen para formar nuevas cisternas
cisternas
Microfotografía de MET
3.- maduración de las cisternas, se desplazan de cis a trans
4.- las vesículas se
5.-Algunas vesículas regresan de nuevo a las cara cis
forman y dejan el aparato de Golgi, Cara “trans” transportando proteínas Específicas a otros sitios lado de embarque de la célula o para ser secretadas al exterior celular
1 μm
núcleo
Lisosoma Enzimas digestivas
Fusión Lisosoma/vacuola
Membrana plasmática
digestión Vacuola alimentaria
EL LISOSOMA
A.-Fagocitosis: El lisosoma digiere alimento
El lisosoma con dos orgánulos dañados (MET)
EL LISOSOMA Resto de mitocondria Resto de peroxisoma
B.- Autofagia: el lisosoma digiere un orgánulo dañado
lisosoma
digestión
Vesícula con mitocondria dañada
Relaciones entre los sistemas de endomembrana: RER, REL, Complejo de Golgi, lisosomas, vacuolas, vesícula de secreción
Estructura de la mitocondria crestas matriz
Membrana interna
Membrana externa
MITOCONDRIA mitocondria Membrana externa
Ribosomas libres ADN circular mitocondrial
Membrana interna crestas matriz
EL CLOROPLASTO cloroplasto
Estroma ADN circular Ribosomas cloroplasto
Membranas interna y externa
grana tilacoide
Microfotografía (MET)
CITOESQUELETO
filamentos
microfilamentos
microtúbulos
Proteínas motoras y citoesqueleto
vesícula
ATP Receptor para la proteína motora
Proteína motora (impulsada por ATP)
Microtúbulo del citoesqueleto
ATP: mononucleótido La hidrólisis del ATP produce ADP con liberación de energía (7Kcal/mol)
El ATP es el adenosín trifosfato, presenta dos “enlaces fosfatos ricos en energía” :7 Kcal/mol, más del doble de lo que presentan los compuestos comunes
ATP: molécula carburante El ATP es el elemento de transporte energético más importante dentro de la célula y sirve para sufragar todos los gastos energéticos. Se le ha comparado como moneda de pago universal en todos los seres vivo, pues donde se requiere energía, se transforma en ADP y P(fósforo), liberando las 7 Kcal/mol
Microfotogafía (MET): transporte de vesículas a través de micotúbulos microtúbulos
vesículas
0,25 μm
Esquemas de microtúbulos
Sección centríolos longitudinal
microtúbulos
Sección transversal
Centrosoma con un par de centriílos
centrosoma
MATRIZ EXTRACELULAR LÍQUIDO EXTRACELULAR Complejos de proteoglucanos
Fibras de colágeno
Fibronectinas (Proteínas Externas)
Proteínas de Membrana (integrinas)
Membrana plasmática
CITOPLASMA microfilamentos
Molécula de Polisacárido
COMPLEJO DE PROTEOGLUCANO (PROTEÍNA + AZÚCAR)
Hidrato de carbono (azúcares)
proteína
molécula de proteoglucano
Uniones intercelulares Las uniones estrechas impiden el desplazamiento de líquidos a través de una capa de células
Uniones estrechas
0,5 μm 1 μm Uniones estrechas
Filamentos intermedios
Desmosomas
Espacio intercelular
Uniones en hendidura
0,1 μm