Organización celular de los seres vivos. La teoría celular, los microscopios, orgánulos, metabolismo, virus... Revisado en Noviembre 2014. Se incorporan ejercicios de auto-evaluación de cada apartado

2. Introducción a la célula
http://www.youtube.com/watch?v=u3cgxfxVc6E
Células procariotas y eucariotas
http://www.youtube.com/watch?v=_rDJ9zcXO7A&feature=c
4-overview-vl&list=PLPczwzH3x8GjhLa1ZO6-8qX-9-oq94_0H
http://www.youtube.com/watch?v=kxd7GbszcXQ

3. La teoría celular
Los seres vivos estamos constituidos por células.
Esta idea, que nadie pone en duda actualmente, es sin
embargo, bastante reciente, porque la mayoría de las
células son invisibles a simple vista.
La teoría celular y su evolución han estado muy unidas al
desarrollo del microscopio (aparecido en Holanda en
1390, y utilizado por Galileo en 1610).
Anteriormente, Aristóteles y Paracelso (médico suizo del
renacimiento) sostenían que los seres vivos estaban
formados por pequeñas unidades vitales, pero sus ideas
no tuvieron mucha trascendencia.

4. La teoría celular: un poco de cronología
Robert Hooke observa con lentes de aumento trozos de corcho y utiliza por primera
vez el término "célula“.
Anton van Leewonhoek construye los primeros microscopios con los que observa y
describe organismos unicelulares.
Robert Brown describe el núcleo celular.
Matthias Schleiden y Theodor Schwann proponen las ideas fundamentales de lo
que será la "teoría celular": la célula como unidad de los seres vivos.
Purkinje propone el término "protoplasma" para definir el interior de la célula.
Rudolf Virchow enuncia la idea básica de que toda célula procede de otra.
Santiago Ramón y Cajal recibe el premio Nobel al demostrar que también los
tejidos nerviosos están formados por células.
1665
1674
1831
1838-39
1839
1855
1906

5. La teoría celular: Robert Hooke
Robert Hooke publicó una serie de dibujos en un libro
llamado Micrografía. Los dibujos estaban basados en
sus observaciones con un microscopio que el mismo
había inventado y construido (50 aumentos). En este
libro aparece por primera vez la palabra célula en un
sentido biológico para referirse a las celdas o cavidades
que presentaba una lamina de corcho.

6. La teoría celular: Anton Van Leeuwenhoek
Leeuwenhoek, con microscopios construidos
por el mismo (hasta 200 aumentos) realizo
observaciones y dibujos muy precisos de
glóbulos rojos, bacterias de la boca,
espermatozoides levaduras...

7. La teoría celular: Robert Brown y Jan Evangelista Purkynje
En 1831 estableció la constancia del núcleo
celular en la célula vegetal, lo que anticipó la
teoría celular.
También descubrió el movimiento browniano es
decir, el movimiento desordenado de las
partículas en suspensión en un líquido
Introdujo el término protoplasma. El
protoplasma es todo el interior de la célula, es
decir el citoplasma más el núcleo. También fue el
primero en utilizar un micrótomo para realizar
delgados cortes de tejidos para la observación
microscópica y fue de los primeros en utilizar una
versión mejorada del microscopio compuesto.

8. La teoría celular: los autores, Schleiden y Schwann
Theodor Schwann, histólogo y fisiólogo, y
Jakob Schleiden, botánico, se percataron
de cierta comunidad fundamental en la
estructura microscópica de animales y
plantas, en particular la presencia de
centros o núcleos, que el botánico
británico Robert Brown había descrito
recientemente.
Asentaron el primer y segundo principio
de la teoría celular histórica: "Todo en los
seres vivos está formado por células o
productos secretados por las células" y
"La célula es la unidad básica de
organización de la vida".

9. La teoría celular: Rudolf Virchow y Louis Pasteur
El médico Rudolf Virchow, interesado en la
especificidad celular de la patología explicó lo que
se puede considerar el tercer principio de la Teoría
celular:
"Toda célula se ha originado a partir de otra célula,
por división de ésta” (omnis cellula ex cellula)
La teoría celular fue debatida a lo largo
del siglo XIX, pero fue Pasteur el que, con sus
experimentos sobre la multiplicación de los
microorganismos unicelulares, dio lugar a su
aceptación rotunda y definitiva.

10. La teoría celular: La aportación española, Ramón y Cajal
Santiago Ramón y Cajal logró unificar todos los tejidos
del cuerpo en la teoría celular, al demostrar que el
tejido nervioso está formado por células.
Su teoría, denominada “neuronismo” o “doctrina de la
neurona”, explicaba el sistema nervioso como un
conglomerado de unidades independientes.
Pudo demostrarlo gracias a las técnicas
de tinción de su contemporáneo
Camillo Golgi, quien perfeccionó la
observación de células mediante el
empleo de nitrato de plata, logrando
identificar una de las células nerviosas.

11. La teoría celular: Los postulados de la teoría celular
1.- La célula es la unidad estructural de los seres vivos. Todos los
organismos se encuentran formados por una o más células.
2.- La célula es la unidad fisiológica de los seres vivos. Es la mínima
unidad de la materia que puede llevar a cabo todas las funciones de
un ser vivo.
3.- Toda célula procede por división de otra ya existente.
4.- El material hereditario conteniendo las características genéticas
de una célula pasa de la célula madre a la hija.

12. La teoría celular: Cronología relevante sobre la teoría celular

13. Los microscopios
La biología es una área muy rica visualmente. Sin embargo muchas de las
estructuras y eventos biológicos más interesantes son más pequeños de lo que el
ojo humano puede ver sin ayuda. Esto explica que el desarrollo de la biología ha
estado ligado al desarrollo de la microscopía.
http://learn.genetics.utah.edu/content/begin/cells/scale/

14. Tipos de microscopios
Los microscopios son instrumentos diseñados para producir imágenes visuales o
fotográficas magnificadas de objetos pequeños.
El microscopio debe lograr tres tareas: produzca una imagen magnificada del
espécimen, separe los detalles en la imagen, y haga los detalles visibles al ojo
humano o a la cámara fotográfica.
Tipos de microscopios
(usados en biología)
Ópticos normales
Microscopio de
fluorescencia
Microscopio de luz
ultravioleta
Electrónicos
TEM
SEM
Se diferencian , entre otras cosas,
por el tipo de luz que utilizan

15. El microscopio óptico
El microscopio óptico tiene un límite
resolución de cerca de 200 nm (0.2
μm). Este límite se debe a la longitud
de onda de la luz (0.4-0.7 μm ). Las
células observadas bajo el microscopio
óptico pueden estar vivas o fijadas y
teñidas.

16. El Microscopio Electrónico de Transmisión (MET)
Permite la observación de muestra en cortes ultra finos. Un
TEM dirige el haz de electrones hacia el objeto que se
desea aumentar. Una parte de los electrones rebotan o son
absorbidos por el objeto y otros lo atraviesan formando
una imagen aumentada del espécimen. La muestra debe
cortarse en capas muy finas, (un par de miles de
ángstromgs). Se coloca una placa fotográfica o una pantalla
fluorescente detrás del objeto para registrar la imagen
aumentada. Los microscopios electrónicos de transmisión
pueden aumentar un objeto hasta un millón de veces.

18. El Microscopio Electrónico de Barrido (MEB)
El microscopio electrónico de barrido (MEB)
también tiene un limite de 2nm. Al igual que el MET,
el MEB permite mirar a células muertas, después de
haber sido fijadas y teñidas con iones de metales
pesados. Con esta técnica los electrones son
reflectados sobre la superficie del espécimen. No es
necesario cortar la muestra. Los microscopios
electrónicos de barrido pueden ampliar los objetos
200.000 veces o más.

20. Resumen comparativo de los tipos de microscopios

22. Ejercicios de repaso
1. Organización celular de los seres vivos
2. Teoría Celular
3. Historia de la teoría celular
4. Hechos importantes en la teoría celular
5. Tipos de microscopios
6. Partes del microscopio óptico
7. Partes del microscopio electrónico de transmisión
8. Partes del microscopio electrónico de barrido

23. Tipos de organización celular
No todas las células poseen el mismo grado de organización. Las
primeras que surgen en el curso de la evolución debían ser muy
simples. Sus representantes actuales son las bacterias y las
cianobacterias (algas verde-azuladas). Son los llamados procariotas
(que no tienen un núcleo verdadero separado del citoplasma por
una membrana).
El reto de los seres vivos actuales tenemos unas células más
complejas, con un núcleo bien diferenciado y reciben el nombre de
células eucariotas.

24. La estructura básica de una célula (independientemente de si es una célula
procariota o eucariota consta de:
MEMBRANA PLASMÁTICA: una membrana que
la separa del medio externo, pero que permite
el intercambio de materia.
CITOPLASMA: una solución acuosa en el
que se llevan a cabo las reacciones
metabólicas.
ADN: material genético, formado por
ácidos nucleicos.
ORGÁNULOS SUBCELULARES: estructuras
subcelulares que desempeñan diferentes
funciones dentro de la célula.
La estructura de las células

25. Podemos encontrar dos tipos de células en los seres vivos:
CÉLULA PROCARIOTA
•El material genético ADN está libre
en el citoplasma.
•Sólo posee unos orgánulos llamados
ribosomas. No hay compartimentos
internos rodeados de membranas
•Es el tipo de célula que presentan las
bacterias
CÉLULA EUCARIOTA
•El material genético ADN está encerrado en una
membrana y forma el núcleo.
•Poseen un gran número de orgánulos.
•Es el tipo de célula que presentan el resto de
seres vivos.
Célula procariota y eucariota

26. Comparación de los dos tipos de células

28. La célula procariota: características generales
• Carecen de núcleo verdadero. El ADN circular y cerrado, forma una única molécula
llamada cromosoma bacteriano o nucleoide que normalmente está en posición
central en la célula. En algunos casos pueden aparecer plásmidos.
• El citoplasma contiene numerosos ribosomas y en las cianobacterias aparecen unos
sistemas membranosos que contienen la clorofila y que se disponen de forma
concéntrica en torno al ADN.
• La membrana plasmática esta rodeada por una cubierta rígida llamada pared
celular y compuesta por peptidoglucano. Además, pueden tener otra capa por
encima denominada cápsula.
• La membrana presenta unas invaginaciones llamadas mesosomas y donde se sitúan
algunos enzimas relacionados con la obtención de energía.
• No tienen movimientos citoplasmáticos internos, (carecen de citoesqueleto). Esto
impide el movimiento ameboide. Se mueven por flagelos, (diferentes de los de
eucariotas).

29. Nutrición de los procariotas:
Pueden ser:
1.Heterótrofos
• Parásitos
• Simbiontes
• Saprobiontes
2.Autótrofos
• Fotosintéticos
• Quimiosintéticos

30. La célula animal
Son mucho más grandes (10.000
veces de media) y más complejas que
las procariotas.
Su nombre deriva del hecho de tener
un núcleo verdadero, separado por
membranas del citoplasma.
Su principal característica es que
poseen sistemas de membranas que
dividen el interior de la célula en
numerosos compartimentos (no
existen en las procariotas)
especializados en las distintas
funciones.
La compartimentación permite un
metabolismo más complejo (sin el, las
enzimas estarían mezclados y la
actividad sería caótica) http://www.youtube.com/watch?v=hBTImxRZrDM

31. Células animales
Célula al microscopio
óptico
Célula al microscopio
electrónico de
transmisión
Célula al microscopio
electrónico de barrido
Mitocondria

32. Estructuras de la célula animal
Partes de la célula
Membrana
Citoplasma
Hialoplasma Orgánulos membranosos
Retículo endoplasmático
Aparato de Golgi
Lisosomas
Mitocondrias
Peroxisomas
Orgánulos no membranosos
Citoesqueleto
Centrosoma
Ribosomas
Núcleo
Membrana
nuclear
Cromatina
Nucléolo
Nucleoplasma
Se pueden diferenciar

33. Membrana plasmática
Representa el límite externo de la célula. Su grosor es menor de 7,5 nm.
Todas las células y orgánulos presentan el mismo tipo de membrana, y por esta razón, a
esta estructura se le ha denominado membrana unidad, o membrana unitaria.
Composición de la membrana
Esta formada por lípidos
(principalmente fosfolípidos y
colesterol), dispuestos en dos capas
con los extremos hidrófilos hacia el
exterior y los hidrófobos hacia el
interior. Por ambos lados de esta
bicapa lipídica e insertadas en ella,
aparecen proteínas.
En la parte exterior de la membrana se encuentran glúcidos unidos a las proteínas
(glucoproteínas) que forman una estructura llamada glucocálix. Su función es
protectora, de reconocimiento de adhesión y de identidad celular.

34. Membrana plasmática: Funciones
1. Delimita la célula
2. Fenómenos relativos al movimiento
3. Transporte en ambos sentidos, con selectividad de los materiales que entran en
la célula
4. Fenómenos de excitabilidad
5. Recepción de señales (para la división celular, receptores hormonales, par los
procesos inmunitarios, adhesión celular, etc.).

36. El citoplasma
Citoplasma
Hialoplasma
Orgánulos
membranosos
Retículo endoplasmático
Aparato de Golgi
Lisosomas
Mitocondrias
Peroxisomas
Orgánulos no
membranosos
Citoesqueleto
Centrosoma
Ribosomas

37. El citoplasma: Citosol o hialoplasma
El citoplasma es la región comprendida entre la membrana
plasmática y el núcleo. Consta de citosol o hialoplasma y
orgánulos.
El citosol es el medio acuoso en el que se
encuentran gran cantidad de
biomoléculas que intervienen en las
reacciones metabólicas. En este medio se
hallan inmersos los orgánulos,
estructuras granulosas (granos de
glucógeno y de grasas) y estructuras
fibrilares que forman el citoesqueleto

39. Orgánulos no membranosos: El citoesqueleto
• El citoesqueleto comprende tres tipos de estructuras fibrilares:
microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos. Las tres están
compuestas por proteínas que al unirse forman fibras que en conjunto dan
su forma a la célula.
Las principales funciones del
citoesqueleto son:
1. Estabilidad celular y forma
celular
2. Locomoción celular
3. División celular
4. Movimiento de los orgánulos
internos
5. Regulación metabólica

40. Distribución de los elementos del citoesqueleto

41. El centrosoma
El centrosoma es exclusivo de células animales. Está
próximo al núcleo y es un centro organizador de
microtúbulos.
La estructura consta de una zona interior donde
aparece el diplosoma, formado por dos centriolos
dispuestos perpendicularmente entre sí. Este
diplosoma está inmerso en un material pericentriolar
que es el centro organizador de microtúbulos. Así en él
se disponen microtúbulos que parten radialmente y
que se llaman áster.
Cada centriolo consta de 9 grupos de 3 microtúbulos
que forman un cilindro. Este cilindro se mantiene
gracias a unas proteínas que unen los tripletes.
Su función es organizar los microtúbulos. De él se derivan
estructuras de movimiento como cilios y flagelos y forma
el huso acromático que facilita la separación de las
cromátidas en la mitosis.

42. Centrosoma

43. Cilios y flagelos
Los cilios y los flagelos son prolongaciones de la
membrana de algunas células sostenidos en su
interior por microtúbulos que parten de un
centriolo situado en la base (corpúsculo basal).
Los cilios son cortos y numerosos, mientras que
los flagelos son largos y escasos.
Ambos son móviles y proporcionan locomoción a
células libres o agitan partículas del medio.

44. Cilios y flagelos

45. Ribosomas
Los ribosomas son globulares sin membrana están
formados por proteínas y ARN ribosómico y constan de
dos subunidades de diferente tamaño.
Están en el hialoplasma de todas las células. Pueden
estar dispersos o agrupados como las cuentas de un
collar (polisomas o polirribosomas) adheridos a la
membrana del retículo endoplasmático a través de
unas proteínas (riboforinas) y su función es la síntesis
de proteínas.

46. Orgánulos membranosos: Retículo endoplasmático
El retículo endoplasmático es un sistema complejo de membranas que delimitan
cavidades o sacos comunicados entre si como una red.
El retículo endoplasmático rugoso (RER) posee ribosomas adosados a la cara
externa de sus sacos muy aplanados y su función esta relacionada con la síntesis de
proteínas (recoge las proteínas sintetizadas por los ribosomas).
El retículo endoplasmático liso (REL)
no tiene ribosomas en sus
membranas de aspecto tubular y su
función es la síntesis de lípidos
(fosfolípidos y colesterol de forma
especial). A través de sus cavidades
circulan moléculas de un lado a otro
de la célula.

47. R.E.R.
R.E.L.

48. Orgánulos membranosos: Aparato de Golgi
El aparato de Golgi es otro sistema de membranas aplanadas y ensanchadas en los
extremos dispuestas en paquetes como pilas de platos. Cada paquete se llama
dictiosoma y puede haber varios por célula.
Su función consiste en elaborar productos de secreción que son proteínas
procedentes del retículo que aquí se modifican y clasifican embalándolas en el
interior de vesículas que cruzan el citoplasma y se vierten en la superficie. También
se encarga de la formación de lisosomas, peroxisomas y vesículas de secreción

50. Orgánulos membranosos: Lisosomas
Los lisosomas son vesículas delimitadas
por una membrana que se forman como
burbujas liberadas de los dictiosomas.
Contienen enzimas digestivos pues su
función es unirse a vacuolas digestivas y
descomponer las partículas alimenticias
que estas han introducido del exterior.
Intervienen también en procesos de
degeneración celular por autodigestion.

51. Orgánulos membranosos: Peroxisomas
Los peroxisomas son otras vesículas muy similares a los lisosomas, que contienen
enzimas del tipo catalasas o peroxidasas que descomponen el peróxido de
hidrogeno (agua oxigenada) formado en ciertas reacciones.
Intervienen en procesos de destoxificación y reacciones metabólicas de oxidación
de ácidos grasos, ciclo del glioxilato (solo en las células vegetales) o
fotorrespiración

52. Orgánulos membranosos: Mitocondrias
Las mitocondrias son alargadas y con forma de habichuela.
Presentan doble membrana: la interna plegada hacia el interior
forma las crestas mitocondriales. El contenido o matriz tiene
ribosomas parecidos a los de los procariotas (menores que los del
citoplasma) y moléculas de ADN desnudo y circular, por lo que
puede fabricar alguna de sus proteínas.
Son las centrales energéticas de las células porque realizan las
ultimas etapas de la respiración aerobia, en las que moléculas
sencillas en presencia de oxigeno se descomponen en CO2 y H2O y
se libera energía en forma de ATP.

54. El núcleo celular
• Es la estructura mas voluminosa del interior
celular.
• Sus principales funciones son:
• Contiene el material genético
• Organiza su reparto en la división
• Dirige la actividad de la célula.
• Existen dos estados morfológicos y
funcionales diferentes en el núcleo: núcleo
en interfase y durante la división (en la que
desaparece como estructura definida)
• El núcleo interfásico es una estructura
única (aunque hay células plurinucleadas),
generalmente esférica aunque de forma y
tamaño definidos para cada célula.

55. El núcleo celular: la envoltura nuclear
La envoltura nuclear es una doble membrana: la externa se prolonga con las del
retículo y ambas se fusionan en muchos puntos Las membranas nucleares están
atravesadas por poros que permiten el paso selectivo de moléculas de cierto
tamaño como el ARN.

56. El núcleo celular: Nucleoplasma, nucléolo y cromatina
El nucleoplasma es el medio en el que se realiza
la síntesis de los ácidos nucleicos y contiene
todos los elementos necesarios para ello.
El nucléolo es una estructura esférica sin
membrana formada por una fracción de ADN,
proteínas y ARN ribosómico que se fabrica a
este nivel, por lo que su función es organizar los
componentes de los ribosomas.
La cromatina está formada por una maraña de
filamentos ultramicroscópicos de ADN y
proteínas es decir el material genético que
realiza sus dos actividades: se transcribe para
dar ARN y dirigir la síntesis de proteínas o se
duplica para repartirse cuando llegue la división.
Nucleoplasma

57. La célula vegetal
En general son similares a las células animales, pero presentan una serie de
diferencias: carecen de centriolos y poseen organulos y estructuras exclusivas como
los cloroplastos, la pared celular y las vacuolas

58. La célula vegetal: La pared celular
Pared rígida que protege las células y
mantiene la forma. Su composición es
mayoritariamente de celulosa.

59. La célula vegetal: Las vacuolas
Vacuola
Las vacuolas en células adultas pueden ocupar
el 90% del volumen celular.
Su función es estructural, manteniendo la
presión interna y acumulando sustancias de
reserva, pigmentos o productos de desecho

60. La célula vegetal: Los cloroplastos
Es el orgánulo encargado de realizar la fotosíntesis.

61. La célula vegetal: Los cloroplastos
Estructura
• Doble membrana
• Espacio interno: estroma
• Forma lenticular
• Tamaño (entre 2 y 6 μm) y
número variable (entre 20 y
40 por célula).
• En el estroma (equivalente a
la matriz mitocondrial) se
sitúan unas formaciones
membranosas en forma de
sacos apilados y aplanados
llamados tilacoides. Una pila
de tilacoides recibe el
nombre de grana. Los cloroplastos tienen ADN propio,
con el que puede fabricar algunas
proteínas propias y ribosomas en el
estroma.

62. La célula vegetal: Otros tipos de plastos

63. ORGÁNULO ESTRUCTURA FUNCIÓN CÉLULA
MEMBRANA
PLASMÁTICA
Bicapa de lípidos (fosfolípidos) con
proteínas transmembrana que la
atraviesan y proteínas periféricas.
Glucolípidos anclados en la cara
externa
Proteger y envolver a la célula. Controlar
la salida y entrada de sustancias de la
célula
Procariota
Eucariotas
MESOSOMAS Repliegues de la membrana
plasmática
Albergar las enzimas necesarias para la
respiración celular y la división de la
célula
Procariota
NUCLEOIDE Lugar del citoplasma donde se
ubica el material genético
Albergar el material genético con el cual
se controlan y regulan las funciones
vitales de la célula
Procariota
NÚCLEO Compartimento separado por una
doble membrana con poros que lo
comunican con el citoplasma
Controlar y regular las funciones vitales
de la célula
Eucariotas
NUCLEOLO Esfera granular ubicada en el
interior del núcleo
Formar los ribosomas Eucariotas
CITOSOL O
HIALOPLASMA
Disolución acuosa del citoplasma Mantener inmersos a los orgánulos y a las
estructuras no membranosas del
citoplasma
Procariota
Eucariotas
CITOPLASMA Espacio interno de la célula,
rodeado por la membrana
plasmática
Lugar donde se alojan los orgánulos y las
estructuras no membranosas de la célula
Procariota
Eucariotas
CITOESQUELETO Filamentos proteicos que se
distribuyen por el citoplasma en
forma de red
Dar forma a la célula y es responsable de
sus movimientos
Eucariotas

64. ORGÁNULO ESTRUCTURA FUNCIÓN CÉLULA
CENTROSOMA Zona cercana al núcleo donde se
ubican 2centriolos (estructuras
cilíndricas huecas dispuestas
perpendicularmente)
Originar y organizar los filamentos del
citoesqueleto. Participar en el
movimiento de los cromosomas
durante la división celular
Eucariota
animal
R.E. LISO Conjunto de túbulos y sacos
aplanados comunicados entre sí.
Fabricar los lípidos de la membrana Eucariotas
R.E. RUGOSO Conjunto de túbulos y sacos
aplanados comunicados entre sí y
cubiertos externamente por
ribosomas.
Sintetizar las proteínas (en los
ribosomas que llevan adheridos)
Eucariotas
APARATO GOLGI Conjunto de pilas de sacos
membranosos (no más de 5),
rodeados de vesículas
Crear vesículas donde se almacenan
las moléculas sintetizadas en el
Retículo para expulsarlas al exterior o
llevarlas a otros orgánulos
Eucariotas
LISOSOMAS Vesículas con enzimas digestivas
fabricadas en el R.E. Rugoso
Digerir materia orgánica y
transformarla en moléculas orgánicas
sencillas
Eucariotas
PARED CELULAR Pared rígida, formada por
celulosa, adherida a la cara
externa de la membrana
plasmática
Proteger a la célula y mantener su
forma
Eucariota
vegetal
VACUOLAS Vesículas rodeadas de membrana Almacenar sustancias y mantener la
forma celular gracias a la presión que
ejercen sobre la pared
Eucariotas
CILIOS Y FLAGELOS Expansiones del citoplasma,
filiformes y móviles.
Permitir el desplazamiento de la célula
a través de un medio líquido
Eucariota
animal

65. ORGÁNULO ESTRUCTURA FUNCIÓN CÉLULA
RIBOSOMAS Partículas sin membrana formadas
por 2 subunidades. Pueden
aparecer libres en el citoplasma,
adheridos al R.E. Rugoso o libres
en el interior de mitocondrias y
cloroplastos
Intervenir en la síntesis de proteínas Procariota
Eucariotas
MITOCONDRIAS Orgánulo rodeado de doble
membrana que delimita un
espacio interno (matriz). La
membrana interna se prolonga
hacia el interior de la matriz
formando crestas mitocondriales.
La matriz contiene ribosomas
(mitorribosomas) y ADN propio.
Combustión de moléculas orgánicas, en
presencia de O2, para obtener la
energía que la célula necesita para su
funcionamiento
Eucariotas
CLOROPLASTOS Orgánulo rodeado de doble
membrana que delimita un
espacio interno (estroma). En el
estroma aparecen sacos con
membrana (tilacoides) donde está
la clorofila. Cuando los tilacoides
se apilan, reciben el nombre de
grana.
El estroma contiene ribosomas
(plastorribosomas) y ADN propio
Realizar la fotosíntesis: sintetizar
materia orgánica a partir de materia
inorgánica con la ayuda de la energía
solar captada por la clorofila.
Eucariota
vegetal

66. Diferencias entre la célula vegetal y la animal
Célula vegetal Célula animal
La forma y el tamaño de la célula depende de la
pared celular. En general, forma prismática.
La forma y el tamaño están, en parte, dados por
el citoesqueleto. En general, formas mucho más
variadas..
Autótrofa Heterótrofa
Con gran cantidad de plástidos como cloroplasto
(clorofila), amiloplastos (almidón), cromoplasto,
ficoeritrina, olaplastos y protoplastos
Sin plástidos o estructuras que permitan
acumular pigmentos y otras sustancias
Con depósitos en forma de cristal en el
citoplasma
Sin cristales en el citoplasma
Presentan vacuolas de gran tamaño
No presentan vacuolas grandes, aunque si
pequeñas vesículas
Generalmente almacenan almidón Almacenan glucógeno
Las células se dividen por tabicamiento Las células se dividen por estrangulamiento
No tienen centriolos: no tienen cilios ni flagelos Si hay centriolos, que originan cilios y flagelos

67. Ejercicios de repaso
1. Organización estructural de las células
2. Orgánulos
3. Diferencias entre procariotas y eucariotas
4. Fotografías de orgánulos
5. Secreción de proteínas en la célula (1)
6. Secreción de proteínas (2)
7. Estructura de la mitocondria
8. Estructura de los cloroplastos
9. Elementos de la célula animal
10.Elementos de la célula vegetal
11.Célula animal y vegetal

68. La célula como unidad funcional
En el interior de las células tiene lugar una enorme cantidad de reacciones
químicas como consecuencia de la realización de las funciones biológicas. El
conjuntos de todas estas reacciones se llama metabolismo.
Las reacciones del metabolismo cumplen una serie de características:
1. Son reacciones encadenadas, le producto de una reacción es el
reactivo de la siguiente. Esta secuencia de reacciones se denomina
rutas metabólicas.
2. Pueden ser ramificadas, de manera que según las necesidades de la
célula se obtienen unos productos u otros.
3. Todas las reacciones metabólicas son catalizadas por enzimas.
4. La mayor parte de las reacciones metabólicas son de oxidación-reducción.

69. Procesos metabólicos
Hay dos tipos de procesos metabólicos: Anabolismo y catabolismo
• Anabolismo. La célula construye nuevas moléculas a partir de otras más
sencillas. Requiere un aporte de energía
• Catabolismo. Las moléculas grandes se oxidan, se rompen y en el proceso se
libera energía que contiene en los enlaces y que se utiliza en otros procesos
(los anabólicos, transporte activo, movimiento...)
Esta energía que se intercambia de un
proceso a otro, no se intercambia
directamente de manera tan simple,
sino que necesita un intermediario
que la capte en los procesos
catabólicos y la ceda en los anabólicos:
el ATP

70. El ATP
El ATP (Adenosín trifosfato), una molécula del tipo nucleótido, presente en todas las
células y que está compuesta por una pentosa (ribosa) una base nitrogenada
(adenina) y tres grupos fosfatos.
Los enlaces entre los grupos fosfato se llaman enlaces de alta energía, porque cuando
se rompe uno de ellos (se hidroliza) se libera una gran cantidad de energía y se forma
el ADP (adenosín difosfato).
Para formar de nuevo ATP hace falta aportar la misma cantidad de energía

71. ADP + Pi
Energía
ATP
Energía
CATABOLISMO
Moléculas
simples
Moléculas
complejas
ANABOLISMO
Moléculas
sencllas
Moléculas
complejas
Relación entre catabolismo y anabolismo

72. Tipos de nutrición celular
La función de nutrición tiene como misión incorporar a la célula materia y energía, que
serán utilizadas en las funciones vitales.
Tipos de nutrición
Autótrofa
Fotoautótrofa
Quimioautótrofa
(según la naturaleza química de la sustancias que se
incorporan y de la fuente de energía utilizada)
Heterótrofa

73. La fotosíntesis
Es el proceso que consiste en la obtención de materia orgánica a partir de
compuestos inorgánicos.
• La fotosíntesis la realizan los organismos autótrofos como algas, vegetales y
muchos microorganismos.
• Es un proceso anabólico y la energía necesaria para realizarlo es suministrada
por la luz.
• La luz es captada por la clorofila de modo que sólo las células que tengan ese
pigmento podrán realizar la fotosíntesis.
• Los productos finales son moléculas orgánicas muy variadas, pero la que más
importancia tiene desde el punto de vista de los demás seres vivos es la
glucosa.
• En las células eucariotas autótrofas, el proceso tiene lugar en los
cloroplastos.
• Hay dos fases: Luminosa y oscura.

76. Fase luminosa de la fotosíntesis
Esta fase tiene lugar en las membranas de los tilacoides de los cloroplastos. La
clorofila presente en estas membranas capta la energía solar, que se utilizara
para formar los compuestos necesarios en la fase oscura (ATP y NADPH) y
romper la molécula de agua.
En esta fase se producen tres fenómenos:
1.Fotólisis del agua.
2.Síntesis de poder reductor, NADPH.
3.Síntesis de energía en forma de ATP.
http://www.youtube.com/watch?v=AjQd-TaQpuQ

77. Fase oscura de la fotosíntesis
Fase oscura
El proceso fundamental de la fase oscura es la fijación reductora del C a partir
del CO2, formándose primero glúcidos sencillos de los que derivarán el resto de
compuestos orgánicos. Este proceso ocurre en la mayoría de las plantas a través
de una secuencia cíclica de reacciones conocida como ciclo de Calvin o ciclo C3.
Se distinguen tres etapas en el ciclo de Calvin:
1.Carboxilación: mediante el enzima RuBisCo, el CO2 se fija a un azúcar
preexistente, la ribulosa-1,5-difosfato, formándose un compuesto muy inestable
de seis carbonos que se rompe inmediatamente en dos moléculas de 3-
fosfoglicerato.
2.Reducción: El 3-fosfoglicerato se reduce a gliceraldehido-3-fosfato
consumiéndose el NADPH y el ATP que se obtuvieron en la fase luminosa.
3.Recuperación: de cada seis moléculas de gliceraldehido-3-fosfato que se
forman, una se considera el rendimiento neto de la fotosíntesis. Las otras cinco
sufren una serie de transformaciones consecutivas en las que también se
consume ATP, para regenerar la ribulosa 1,5-difosfato, con la que se cierra el
ciclo.

78. Quimiosíntesis
Ciertas bacterias utilizan la energía generada en reacciones de oxidación-reducción
para producir materia orgánica. Este tipo de bacterias transforman sales inorgánicas y
son muy importantes desde un punto de vista ecológico puesto que forman parte de
los ciclos biogeoquímicos de muchos elementos químicos fundamentales para la vida
(bacterias nitrificantes, sulfooxidantes, ferrooxidantes,....)

79. Quimiosíntesis
Sustrato inorgánico
reducido
Sustrato inorgánico
oxidado
Compuestos
orgánicos
O2
Energía
ATP
Energía
ATP
Teniendo en cuenta que los primeros seres vivos fueron heterótrofos, podemos pensar
que la quimiosíntesis surgió como una adaptación posterior de algunas bacterias a
medios inorgánicos específicos y por lo tanto como una forma metabólica evolucionada:
Hay dos razones para esta consideración:
1. Constituye una forma muy eficaz de independencia del resto de los seres vivos, al
depender de compuestos inorgánicos que se oxidan en una reacción específica. Son
organismos independientes de la luz.
2. Presentan una maquinaria bioquímica tan compleja como la de otras bacterias

80. Procesos catabólicos
Glucosa
Glucólisis
Vía de entrada fundamental
del catabolismo

81. La respiración celular
Una parte de las moléculas obtenidas en el proceso de nutrición celular servirán
como combustible destinado a la obtención de energía (ATP) para el resto de las
funciones biológicas. El principal combustible es la glucosa y su degradación se
lleva a cabo en presencia (respiración celular) o en ausencia de oxígeno
(fermentaciones).
Nutrientes
Glucosa
Vía aerobia (respiración) Vía anaerobia (fermentación)

82. Vía aerobia: La respiración celular
Tras la conversión de la glucosa en piruvato, en presencia de oxígeno, se continúa la
degradación de estas moléculas:
a. Entrada del piruvato en la mitocondria.
b. conversión a Acetil CoA (2C)
c. Ciclo de Krebs
d. Cadena respiratoria (transporte electrónico). Fase en la que se obtienen la
mayor parte de la energía (ATP)

85. Vía anaerobia: Las fermentaciones
En ausencia de oxígeno, se produce la fermentación, que se caracteriza por:
a. Es un proceso anaerobio
b. Los productos finales son materia orgánica (etanol, lactato…) de los que
todavía se podría obtener energía, es decir, no hay una degradación
completa de la materia orgánica.
c. El rendimiento energético es mucho menor que en la respiración celular.
Puede ser la única vía posible de
obtención de energía para
algunos tipos de células
(anaerobias estrictas), o una vía
alternativa para obtener energía
en caso de necesidad (células
musculares, anaerobias
facultativas)

86. Resumiendo los procesos metabólicos…

87. Las primeras células
Las primeras células aparecieron en la Tierra hace unos 3500 millones de años. Se
trataba de células procariotas (sin núcleo), con una organización celular simple.
Durante 2000 millones de años, en la Tierra sólo hubo células procariotas.
La aparición de la célula eucariota fue hace 1500 millones de años.
Según la teoría de Lynn Margulis (ampliamente aceptada en la actualidad) la célula
eucariota surgió por procesos de fagocitosis y posterior endosimbiosis entre células
procariotas.

88. Endosimbiosis
Los procariotas
primitivos, aíslan el
núcleo y su información
genética por
invaginación de las
membranas
A través de un proceso
de endosimbiosis,
aparecen flagelos,
mitocondrias y
cloroplastos

89. Endosimbiosis

90. Pruebas a favor de la endosimbiosis (1)
1. El tamaño de las mitocondrias es similar al tamaño de algunas bacterias.
2. Las mitocondria y los cloroplastos contienen ADN bicatenario circular cerrado
covalentemente - al igual que los procariotas- mientras que el núcleo eucariota posee
varios cromosomas bicatenarios lineales.
3. Están rodeados por una doble membrana, lo que concuerda con la idea de la
fagocitosis: la membrana interna sería la membrana plasmática originaria de la
bacteria, mientras que la membrana externa correspondería a aquella porción que la
habría englobado en una vesícula.
4. Las mitocondrias y los cloroplastos se dividen por fisión binaria al igual que los
procariotas (los eucariotas lo hacen por mitosis). En algunas algas, tales como Euglena,
los plastos pueden ser destruidos por ciertos productos químicos o la ausencia
prolongada de luz sin que el resto de la célula se vea afectada. En estos casos, los
plastos no se regeneran.
5. En mitocondrias y cloroplastos los centros de obtención de energía se sitúan en las
membranas, al igual que ocurre en las bacterias. Por otro lado, los tilacoides que
encontramos en cloroplastos son similares a unos sistemas elaborados de
endomembranas presentes en cianobacterias.

91. Pruebas a favor de la endosimbiosis (2)
6. En general, la síntesis proteica en mitocondrias y cloroplastos es autónoma.
7. Algunas proteínas codificadas en el núcleo se transportan al orgánulo, y las
mitocondrias y cloroplastos tienen genomas pequeños en comparación con los de las
bacterias.. Esto es consistente con la idea de una dependencia creciente hacia el
anfitrión eucariótico después de la endosimbiosis. La mayoría de los genes en los
genomas de los orgánulos se han perdido o se han movido al núcleo. Es por ello que
transcurridos tantos años, hospedador y huésped no podrían vivir por separado.
8. En mitocondrias y cloroplastos encontramos ribosomas 70s, característicos de
procariotas, mientras que en el resto de la célula eucariota los ribosomas son 80s.
9. El análisis del RNAr 16s de la subunidad pequeña del ribosoma de mitocondrias y
plastos revela escasas diferencias evolutivas con algunos procariotas.
10. Una posible endosimbiosis secundaria (es decir, implicando plastos eucariotas) ha sido
observado por Okamoto e Inouye (2005). El protista heterótrofo Hatena se comporta
como un depredador e ingiere algas verdes, que pierden sus flagelos y citoesqueleto,
mientras que el protista, ahora un anfitrión, adquiere nutrición fotosintética, fototaxia
y pierde su aparato de alimentación.

92. Los virus
Los virus no están formados por células. Son parásitos y necesitan alojarse en el interior
de las células de un ser vivo para vivir y multiplicarse. Este es el motivo por el cual no se
incluyen en ninguno de los cinco grandes reinos de seres vivos.
Su tamaño es tan pequeño que sólo el descubrimiento del microscopio electrónico (a
mediados del siglo XX) ha permitido su observación.
Los virus producen enfermedades, e incluso la muerte, a bacterias, plantas, animales y
personas. Pueden encontrarse en cualquier parte: en el suelo, en el aire, en el agua, en
el interior o el exterior de seres vivos, etc. Sin embargo, no son capaces de moverse por
sí mismos.
Algunos de ellos son bien conocidos, como responsables de la polio, el sarampión, la
varicela, la hepatitis B, la gripe común, la gripe A o el SIDA. Contra ellos se aplican
vacunas en algunos casos, pero a muchos otros no hay, hoy por hoy, forma de
combatirlos.
http://www.youtube.com/watch?v=KyI8cu-nzRc

93. Estructura de los virus
Su forma es muy variada pero, en general, todos presentan esta simple
estructura: envoltura externa, cápsida y ácido nucleico.
1. Envoltura externa. Es característica
de algunos virus como el de la gripe o
el virus de inmunodeficiencia
humano (VIH) que produce el SIDA.
2. Cápsida. Está en el interior de la
envoltura externa. Es una estructura
de naturaleza proteica que puede
presentar formas diferentes.
3. Ácido nucleico. Es el material
genético del virus y se encuentra en
el interior de la cápsida.

94. Ciclo vital de un vrus
http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072556781/student_view0/chapter17/animation_quiz_2.html

95. Ejercicios de repaso
1. Metabolismo
2. Metabolismo de distintos organismos
3. Fotosíntesis
4. Quimiosíntesis
5. Respiración celular
6. Fases del ciclo de un bacteriofago
7. Virus
8. Los virus
9. Virus 2
10. Partes de un virus
11. Pruebas de la teoría endosimbionte