CURSO 4º ESO

M R O S A R IO M O N T IE L YU S T Eª

La célula fue descubierta por Robert Hooke en 1665.En 1838, el botánico Mathias Schleiden y su compatriota, el zoólogo Theodor Schwann, formularon la teoría celular.

Las ideas fundamentales de la teoría celular son las siguientes:

• Todos los seres vivos están formados por una o más células.• La célula es el ser vivo más sencillo y pequeño.• Todas las células proceden de otras células preexistentes.• Cada una de las células de los organismos pluricelulares tiene actividad propia, aunque coordinada con las demás.

FUNCIONES Y ESTRUCTURA DE LAS CÉLULAS

Al ser las unidades básicas de la vida, las células realizan las funciones vitales propias de los seres vivos.Estas funciones se realizan tanto en la célula de un organismo unicelular, como una bacteria, como en las células que constituyen un ser pluricelular, como el ser humano.

FUNCIONES CELULARES

Mediante el proceso de nutrición, la célula toma moléculas del medio externo (nutrientes), las transforma para utilizarlas de acuerdo con las características de la propia célula y desecha los materiales inservibles.

La nutrición

El primer momento de este proceso es el de captación de nutrientes.

El segundo momento de la nutrición corresponde al metabolismo, que se realiza en el interior celular y constituye la base de la vida celular.

Mediante el metabolismo, la célula realiza la transformación de los nutrientes en energía para llevar a cabo sus funciones o en moléculas propias, con el fin de renovar las estructuras celulares.

La excreción se produce al final del proceso de nutrición.

Se originan productos de desecho (dióxido de carbono, urea, agua, etc.)

que son expulsados de la célula.

FUNCIONES CELULARES

La función de relación permite la comunicación de las células con el medio exterior.Mediante la función de relación, las células se adaptan a los cambios ocurridos en su entorno y mantienen la estabilidad.

La relación

En la función de relación se pueden establecer dos momentos:

• La recepción de información, por la que se detectan los cambios ambientales.• La elaboración y emisión de una respuesta adecuada.

Sin la función de relación, las células no podrían sobrevivir, porque no podrían accionar los mecanismos para mantener su actividad vital.

Las características biológicas impresas en el material genético de la célula madre se transmiten a las células hijas. Por eso, las células son iguales a aquellas de las que proceden.

FUNCIONES CELULARES

La función de reproducción consiste en la formación de nuevas células a partir de las existentes.

• En los organismos unicelulares, la reproducción da origen a un nuevo ser.• En los organismos pluricelulares, la reproducción celular es imprescindible para aumentar su número cuando un organismo está creciendo y para sustituir a las células que van muriendo.

La reproducción

Aunque existen muchos tipos de células, todas tienen una estructura básica común, que cuenta con las siguientes partes:

• Membrana. Es el límite que independiza a la célula de su entorno.• Citoplasma. Es el espacio interior donde se realiza la actividad vital.• Material genético. Es el sistema de control y dirección de todas las funciones celulares.

Membrana. Es una fina lámina que separa la célula del medio ambiente externo. No se trata de una barrera total pues a través de ella entran las sustancias necesarias para la nutrición de la célula y salen los productos de desecho

ESTRUCTURA CELULAR

Citoplasma. Es el interior celular que contiene todas las moléculas biológicas con las cuales se realizan las funciones vitales.

Material genético. Está constituido por unas moléculas que contienen la información para dirigir todas las actividades celulares y que proporcionan las características propias de cada célula. La información genética es imprescindible para el mantenimiento de las células.

Membrana

Citoplasma

Material genético

TIPOS DE CÉLULAS

Se clasifican según

1.- EL TAMAÑO

2.- SU FORMA

3.- SU COMPLEJIDAD

1.- SEGÚN SU TAMAÑO

Sólo se consiguen ver al microscopio.(Aunque hay excepciones)* Se miden en micrómetros (µm), abreviadamente micra (µ)

100 µ= 0.1 mm 0.2 µ Ley del volumen constante: en un mismo tipo celular se mantiene

constante su tamaño.

1.- SEGÚN SU TAMAÑO Sólo se consiguen ver al microscopio.(Aunque hay excepciones)

*Acetabularia: alga verde unicelular, marina, y gigante que puede tener 0.5 -10 cm de longitud.

*Algunas células musculares llegan hasta 15 cm.

2.- SEGÚN SU FORMA Su forma DEPENDE DE LA FUNCIÓN CONCRETA QUE DESEMPEÑA. Células vegetales: formas geométricas. Células animales: formas irregulares.

3.- SEGÚN SU COMPLEJIDAD TODAS LAS CÉLULAS REALIZAN LAS 3 FUNCIONES VITALES. TODAS TIENEN UNA ESTRUCTURA SIMILAR

Según su complejidad

1.- PROCARIOTAS

2.- EUCARIOTAS

1. PROCARIOTAS Son las más antiguas ( Arcaico) y

más sencillas. Sólo las tienen las bacterias. Tienen un tamaño de 0,3 - 3µ Material genético libre en el

citoplasma. No presenta orgánulos celulares

2. EUCARIOTAS Son las más evolucionadas ( Proterozoico) Las encontramos en: protoctistas, hongos,

plantas y animales . Tienen un tamaño de 5 - 20µ El material genético está protegido dentro del

núcleo, es más estable.

Presenta orgánulos citoplasmáticos y cada uno con funciones específicas. Tiene mayor eficacia celular.

En su interior hay una compleja red de filamentos de proteínas que se encarga del mantenimiento de la forma celular, de la organización interna y de los movimientos es el citoesqueleto celular.

2. EUCARIOTAS

LA CÉLULA EUCARIOTA

Célula eucariota

1.- ORGÁNULOS CITOPLASMÁTICOS

2.- ESTRUCTURAS DE MOVIMIENTO

3.- NÚCLEO

4.- TIPOS ANIMALES: el centriolo es exclusivo

VEGETALES: el cloroplasto y la pared celular son exclusivos

Nucleoplasma.NucleoloCromatinaCromosomas

CiliosFlagelosPseudópodos

Sistema vacuolar

RibosomasREAparato de GolgiLisosomasvacuolas

Orgánulos energéticos Mitocondrias

Cloroplastos

4.1.- ORGÁNULOS CITOPLASMÁTICOS SON: COMPARTIMENTOS DEL INTERIOR DE LA CÉLULA Los RIBOSOMAS NO tienen membrana!! Hay 2 grupos: a) Sistema vacuolar. b) Orgánulos energéticos.

a) Sistema vacuolar. Son orgánulos cuyas acciones están relacionadas. Son: Ribosomas. Retículo endoplasmático liso y rugoso. Aparato de Golgi Lisosomas. Vacuolas.

RIBOSOMAS Pequeños orgánulos celulares sin membrana. Pueden estar dispersos en el citoplasma o adheridos al

retículo endoplasmático, formando el RER. FUNCIÓN: Síntesis de las proteínas.

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Está formado por un conjunto de túbulos y sacos

aplanados muy complejos. Hay de 2 tipos: a) RER (Rugoso): Tiene ribosomas asociados a su

membrana. b) REL (Liso): No tiene ribosomas asociados. Son

prolongaciones del RER.

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICOFUNCIONES: 1.- Síntesis de proteínas. 2.- Metabolismo de lípidos. 3.- Detoxificación (En los hepatocitos) 4.- Glucosilación.

Al microscopio electrónico:

APARATO DE GOLGIEstá formado por la agrupación de vesículas y sacos

aplanados. Presentan conexiones tubulares que permiten el paso entre las cisternas.

FUNCIÓN: Toma sustancias del RE y las introduce en vesículas para su secreción por el interior celular o al exterior.

LISOSOMASSon pequeñas vesículas que contienen sustancias que

digieren grandes moléculas. Se tratan de ENZIMAS DIGESTIVAS. Las enzimas son

sustancias fabricadas por las células capaces de provocar cambios químicos.

FUNCIÓN: Son las encargadas de la digestión intracelular.

VACUOLASSon estructuras membranosas que acumulan diversas

sustancias (como agua…). Son más grandes en las células vegetales que en las

animales.FUNCIÓN: Almacenamiento de sustancias diversas.

4.1.- ORGÁNULOS CITOPLASMÁTICOS

Hay 2 grupos: a) Sistema vacuolar. b) Orgánulos energéticos.

b) Orgánulos energéticos. Son orgánulos que proporcionan energía.

Poseen su propia información genética. Son: Mitocondrias. Cloroplastos ¡SOMOS AUTÓNOMAS!

MITOCONDRIASSON DE ORIGEN MATERNO.Son orgánulos alargados, con una doble membrana que

tiene una serie de repliegues, las crestas mitocondriales. La matriz mitocondrial contiene su PROPIO material genético, ribosomas y enzimas.

MITOCONDRIASSe encuentra en TODAS las células eucariotas.FUNCIÓN: Obtención de ENERGÍA mediante la

RESPIRACIÓN CELULAR

NUTRIENTES + 02 ENERGÍA + C02 + H2O

CLOROPLASTOSSon orgánulos elipsoides, con una doble membrana.

Tienen unos sáculos membranosos llamados tilacoides. Donde las pilas de tilacoides forman las GRANAS. En el estroma contiene su PROPIO material genético, ribosomas y enzimas.

CLOROPLASTOSSe encuentra en SÓLO en las células vegetales.FUNCIÓN: realizar la FOTOSÍNTESIS.

E. Lumínica + Materia inorgánica (agua, sales minerales) + C02

Materia orgánica (glucosa) + 02

ORGÁNULOS ENERGÉTICOS

4.2 ESTRUCTURAS DE MOVIMIENTOSólo las tienen algunas células eucariotas.Pueden ser:a) Cilios y flagelos.b) Cambios en la viscosidad del citoplasma (Pseudópodos)

a) Cilios y flagelos. Son orgánulos móviles que constituyen apéndices externos.

Están formados por microtúbulos. Su movimiento está dirigido y controlado por el centriolo. Son: Cilios: cortos y numerosos. Flagelos: largos y escasos (1 ó 2 por célula)

4.2.-ESTRUCTURAS DE MOVIMIENTOa) Cilios y flagelos. Encontramos CILIOS en: casi todas las células eucariotas pueden tener. FLAGELOS en: bacterias, gametos animales, protistas y hongos verdaderos

INSERCCIÓN DE LOS FLAGELOS

4.2 ESTRUCTURAS DE MOVIMIENTOEL CENTRIOLO Está formado por unos túbulos de proteinas. Participa en el reparto de los cromosomas durante la división

celular. Al conjunto de las 2 estructuras se llama CITOCENTRO O

CENTROSOMA.

4.2.-ESTRUCTURAS DE MOVIMIENTOa) Cambios en la viscosidad del citoplasma. Son provocados por proteínas del citoesqueleto que se agrupan o se

separan. Se tratan de filamentos de actina. PSEUDÓPODOS son: Unas prolongaciones cambiantes que modifican la célula. Sirven para la FAGOCITOSIS, que consiste en rodear y capturar ciertos

materiales del medio exterior.

4.3. EL NÚCLEOSólo lo tienen las células eucariotas.Normalmente está en el centro, aunque en células

vegetales y en algunas células secretoras aparece en la zona periférica.

FUNCIÓN: es el responsable del control celular.Está formado por:Membrana externa e interna. Poros nucleares.Carioplasma o nucleoplasma: medio acuoso.Nucleolo.Material genético.

4.3. EL NÚCLEONucleolo: estructura esférica encargada de la producción y

maduración de los ribosomas.Material genético -Cromatina: Interfase (Núcleo en reposo) (ADN) -Cromosomas: División del núcleo.

LOS CROMOSOMASAparece sólo durante la DIVISIÓN DEL NÚCLEO.Material genético condensado, así es más útil su transporte y

reparto.

LOS CROMOSOMAS

PARTES DEL CROMOSOMA Cromátidas: tiene 2 cada una es la copia de la otra, la información

genética está duplicada. Brazos: normalmente uno corto y otro largo. Telómeros: extremos de las cromátidas. Satélites: Son zonas de forma esférica separadas del cromosoma por

unas constricciones. Centrómero.

CÉLULA EUCARIOTA ANIMALNO HAY CLOROPLASTOS NI PARED CELULAR!!!!!

SÍ HAY CITOCENTRO !!!!!

CÉLULA EUCARIOTA ANIMAL

CÉLULA EUCARIOTA VEGETALNO HAY CENTRIOLOS!!!!!

SÍ HAY CLOROPLASTOS Y PARED CELULAR !!!!!

CÉLULA EUCARIOTA VEGETAL

LA REPRODUCCIÓN DE LAS CÉLULASTODAS las células pasan por un CICLO CELULAR que tiene

2 periodos: INTERFASE - -Período G1- G0 -Período S -Período G2

-Mitosis: células somáticas

DIVISIÓN -Meiosis: células sexuales o gametos

CELULAR

Cariocinesis (División del núcleo)

Citocinesis(División del citoplasma)

CICLO CELULAR INTERFASE - -Período G1- G0 -Período S -Período G2

DIVISIÓN CELULAR O FASE M

ProfaseMetafaseAnafaseTelofase

INTERFASENo debería llamarse fase en reposo, porque en ella se

producen la mayoría de las actividades celulares.

G1

S: duplicación del ADN.

G2

Fase de crecimiento inicial. Aumenta de tamaño. Sintetiza proteínas, se forman orgánulos . Se forman estructuras membranosas.Se sintetizan sustancias que inhiben o estimulan la siguiente fase.

Se sintetizan proteínas necesarias para la división.Se sintetizan estructuras que participan en la división de los cromosomas y en la citocinesis.

MITOSIS A partir de una célula madre, ésta se divide y se obtienen dos

células hijas idénticas a la madre con el mismo número y clases de cromosomas que tenía la madre.

Ocurre en todos los seres vivos, por ejemplo en el ser humano las células se pueden dividir por mitosis cuando tienen que restaurar un tejido (como la piel); a excepción de las neuronas.

ESQUEMA: 1 Célula (2n)

2 células (2n)

RECUERDA

n= dotación cromosómica. En las células somáticas se encuentran 2 juegos de cromosomas

homólogos (2n), uno del padre y otro de la madre. Se dice por tanto que son células diploides.

En las células sexuales (gametos) Hay un solo juego cromosómico (n). Son células haploides.

Ser humano: 2n= 46 cromosomas

2n=46 2n=46

n= 23n= 23

MITOSIS: PROFASE El material genético se condensa, se forman los cromosomas. Que

presentan 2 cromátidas unidas por el centrómero. Desaparece el nucleolo. Aparece el huso acromático, son unas fibras de proteínas entre los 2

polos. Separación de los centriolos a los polos opuestos. La membrana nuclear desaparece, los cromosomas quedan libres en

el citoplasma. Éste se mezcla con el nucleoplasma.

MITOSIS: METAFASE Los cromosomas se unen por sus centrómero a las fibras del huso

acromático. Se forma la PLACA ECUATORIAL. Es el lugar de unión en el plano medio

de la célula, es imprescindible porque si algún cromosoma se uniera en otro lugar las células hijas no tendrían la misma información.

Las cromátidas hermanas de cada cromosoma quedan orientadas a un polo.

MITOSIS: ANAFASE Se produce la separación de las cromátidas. Las fibrillas del huso acromático se rompen por la mitad, se rompe el

centrómero y cada media fibrilla se queda con una cromátida. Las medias fibrillas se contraen y arrastran hacia los polos a las

cromátidas que llevan unidas, considerándose a partir de ahora como cromosomas independientes.

MITOSIS: TELOFASE Es el proceso inverso al de la PROFASE. Formación de los núcleos hijos. Desaparecen los restos del huso acromático. Aparece una membrana nuclear, alrededor de cada grupo de

cromátidas. Formándose los núcleos hijos. Las cromátidas se descondensan formando la cromatina. Reaparecen los nucleolos.

LA REPRODUCCIÓN DE LAS CÉLULASTODAS las células pasan por un CICLO CELULAR que tiene

2 periodos: INTERFASE - -Período G1- G0 -Período S -Período G2

-Mitosis: células somáticas DIVISIÓN -Meiosis: células sexuales o gametos

CELULAR

Cariocinesis (División del núcleo)

Citocinesis(División del citoplasma)

CITOCINESIS (División del citoplasma) En este proceso de reparten los orgánulos celulares. Se produce de 2 formas distintas:

EN CÉLULAS ANIMALES: Se produce la fragmentación por estrangulamiento o estrechamiento.

Aparece un anillo contractil, que llevan a cabo unas proteínas de membrana. Es un surco de división.

CITOCINESIS (División del citoplasma) EN CÉLULAS VEGETALES:

Se forma una pared de separación llamado FRAGMOPLASTO, con vesículas del AG.

CITOCINESIS (División del citoplasma) COMPARACIÓN:

MITOSIS

MEIOSIS A partir de una célula madre, ésta se divide y se obtienen cuatro

células hijas con la mitad de cromosomas que la madre, pero no una mitad cualquiera, sino una serie haploide.

Ocurre sólo en las células sexuales (gametos). ESQUEMA: 1 Célula (2n)

célula (n) célula (n) célula (n) célula (n)

MEIOSIS Consta de 2 mitosis consecutivas: la primera ESPECIAL y la segunda

normal.

Primera mitosis(Meiosis I): Se llama mitosis reduccional: origina células con la mitad de

cromosomas. Sus fases son:-Profase I: Se produce la recombinación, es el intercambio de material

genético entre cromosomas homólogos.

MEIOSISPrimera mitosis:

-Profase I: Se produce la recombinación, es el intercambio de material genético entre cromosomas homólogos.

-Metafase I: Al huso acromático se unen parejas de cromosomas.

MEIOSISPrimera mitosis:

-Profase I: Se produce la recombinación, es el intercambio de material genético entre cromosomas homólogos.

-Metafase I: Al huso acromático se unen parejas de cromosomas.-Anafase I: Separación de cromosomas homólogos.

-Telofase I: Se comienza a formar la membrananuclear.

MEIOSIS: meiosis I Se obtienen 2 núcleos hijos con n cromosomas completos.

MEIOSIS En la Meiosis I se obtienen 2 células con n cromosomas. De cada

una de ellas se van a obtener 2 con la misma información.

Segunda mitosis (Meiosis II): Es una mitosis normal, donde los cromosomas se escinden en sus

cromátidas. Da lugar a 4 células hijas, cada una de ellas con la mitad de

cromosomas que la célula madre. Sus fases son: Profase II, Metafase II, Anafase II, Telofase II.

MEIOSISSegunda mitosis (Meiosis II):

Sus fases son: Profase II, Metafase II, Anafase II, Telofase II.

Metafase II

Telofase II Anafase II

Profase II

MITOSIS / MEIOSIS

NIVELES DE ORGANIZACIÓN BIOLÓGICA

MOLÉCULAS

ÁTOMOS

MACROMOLÉCULAS

VIRUS CÉLULAS: nivel biológico básico

BIOCENOSIS

POBLACIÓN

ECOSISTEMA

BIOSFERA

ORGANISMO

FIN DE ESTE TEMA, PERO LA GENÉTICA CONTINUARÁ…..