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