Fundamentos de bio celular y molecular , teoría celular y tipos de células.

BIOLOGÍA CELULAR
Prof. Gloria E. Montenegro de Trujillo

UNIVERSIDAD DE PANAMÁ
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES, EXACTAS
Y TECNOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE FISIOLOGÍA Y
COMPORTAMIENTO ANIMAL
PROF. GLORIA M. DE TRUJILLO

FACULTAD DE MEDICINA
BIOLOGÍA CELULAR 101 –NC
I SEMESTRE

FUNDAMENTOS DE LA BIOLOGÍA
CELULAR

LAS CÉLULAS: FORMAS Y TAMAÑOS

ESTUDIO DE LA CÉLULA
1. El invento del Microscopio, en el siglo XVII
condujo al descubrimiento de las células.
2. Robert Hooke, 1665: concepto de células.
3. Anton van Leewenhoek: primero en observar
bacterias.
4. Charles Darwin: 1859, Evolución de las Especies.
5. Louis Pasteur: 1860: Postulados de la existencia
de las células a partir de otras preexistentes.

ESTUDIO DE LA CÉLULA
6. Theodor Schwann, 1839: propuso la teoría
celular.
7. Rudolf Virchow, 1855: tercer postulado de la
teoría celular:
“las células sólo se pueden originar por división de
una célula preexistente”.
8.George Gey, 1951: cultivó por primera vez células
humanas derivadas de un tumor maligno,
conocidas como HeLa .

NIVELES DE ORGANIZACIÓN
1. Implica un grado de complejidad.
2. Se puede aplicar a las diferentes partes de
las células.
3. A la asociación de varios tipos de células en
un tejido.
4. A los diversos tejidos que forman un órgano
5. Órganos formando sistemas
6. Sistemas integrando todo un organismo.

NIVELES DE ORGANIZACIÓN

CARACTERÍSTICAS DE LAS CÉLULAS
1. Las células son muy complejas y organizadas.
2. Poseen un programa genético y los medios
para usarlo.
3. Son capaces de reproducirse.
4. Obtienen y utilizan energía.
5. Realizan diferentes reacciones.
6. Realizan actividades mecánicas.

CARACTERÍSTICAS DE LAS CÉLULAS
7. Poseen capacidad de reaccionar ante
estímulos.
8. Pueden autorregularse.
9. Pueden evolucionar.
10. Presentan gran diversidad de formas.

TIPOS DE CÉLULAS
1. El microscopio electrónico facilitó el estudio
de la estructura interna de las células.
2. La existencia de dos clases distintas de células
sin ningún intermediario conocido representa
una de las divisiones evolutivas más importantes
en el mundo biológico.
3. Estas células son: Procariotas y Eucariotas.

COMPARAMOS TIPOS CELULARES

CÉLULA PROCARIOTA
1. Son células simples.
2. No tienen núcleo diferenciado,
nucleoide.
3. Pueden presentar pared celular no
celulósica
4. Ejemplos de esta división son las
Bacterias y arqueobacterias .
5. Poseen membrana plasmática.

PROCARIOTAS
• Constituido por dos
dominios:
Arqueobacterias y
Bacterias.
• Bacterias: Micoplasmas,
los más pequeños ( 0.2
µm), carecen de pared
celular.
• Las Cianobacterias son
las más complejas.

PROCARIOTAS
1. El dominio de las Arqueobacterias se
caracteriza por organismos denominados
extremófilos, por el habitat donde se
localizan.
 Metanógenos
 Halófilos
 Acidófilos
 Termófilos

CÉLULA PROCARIOTA
1. Envoltura nuclear
ausente.
2. ADN desnudo
3. Cromosomas
ausentes.
4. Presencia de la doble
capa de la membrana
celular.

CÉLULA PROCARIOTA
1. Posee pared celular.
2. Espacio periplásmico
3. Nucleoide: región no
definida claramente.
4. Proteosomas similares
a los eucariotas.
5. Mecanismos de
expresión génica
similares.

CÉLULAS PROCARIOTAS y EUCARIOTAS

CIANOBACTERIAS
• Cianobacterias:
realizan la
fotosíntesis,
pueden crecer
en el pelaje de
los osos
polares.

CÉLULA EUCARIOTA
1. Envoltura Nuclear.
2. Organelos celulares:
1. Núcleo definido
2. Mitocondrias
3. Aparato de Golgi
4. Retículo Endoplásmico
3. Sistema de
Endomembranas
4. Citoesqueleto.

CÉLULA EUCARIOTA
1. Núcleo
2. Cromosomas
complejos
3. Organelos
citoplasmáticos
4. Paredes celulares
celulósica
5. Lisosomas
6. Peroxisomas

CÉLULA EUCARIOTA
Especialización celular:
1. Protistas (Unicelulares),
hongos, plantas y
animales.
2. Son los más complejos.
3. Mecanismos en los que
intervienen: sensores,
captación de alimentos,
eliminación de exceso
de líquidos, entre otros.

CÉLULA EUCARIOTA
Los organismos multicelulares producto de la
evolución, presentan células diferenciadas para
realizar diversas funciones.
Como resultado de la diferenciación, las células
adquieren morfología y funciones específicas.
Ejemplos: Eritrocitos

CÉLULAS EUCARIOTAS
Los eritrocitos:
-- son bicóncavos
-- carecen de núcleo,
transportan O₂ adherido a
las moléculas de
hemoglobina.

CÉLULAS EUCARIOTAS
• Célula epitelial,
cilíndrica , con
microvellosidades.
• Característica de la
mucosa gástrica.
• Las microvellosidades
aumentan el área de
superficie de
intercambio.

CÉLULAS EUCARIOTA

LA FILOGENIA DE : PROCARIOTAS Y
EUCARIOTAS

FILOGENIA CELULAR

ORGANISMOS MODELOS
1. E. coli: bacteria. Utilizada ampliamente en
pruebas moleculares.
2. Saccharomyces cerevisiae: levadura de
panadería.
3. Arabidopsis thaliana: plantas.
4. Caenorhabditis elegans: nematodo
5. Drosophila melanogaster: mosca de la fruta.
6. Mus musculus: ratón

VIRUS
• Son parásitos obligados.
• Presentan una envoltura o capside.
• Los capsómeros son unidades proteicas que
sintetizan la envoltura o capside.
• Forma poliédrica, ejm icosaedro como los
adenovirus que provocan las enfermedades
respiratorias.
• Proteínas de superficie que se unen a la célula
huésped. Ejm: Gp120 del retrovirus HIV.

VIRUS
• Fuera de la célula, los virus son partículas
macromoleculares o viriones.
• Los viriones: contienen cantidad pequeña
de ADN o ARN.
• Viroides: molécula circular pequeña de
ARN de 240 y 600 nucleótidos. Usan las
proteínas del huésped.

BACTERIÓFAGO
• Cabeza poliedrica
contiene ADN.
• El cilindro por medio del
cual se inyecta el ADN
en la bacteria.
• Virus bacteriano.

TAMAÑO CELULAR
• Unidades que se utilizan en la medición
celular: micrómetro , que es 10¯⁶ m,
nanómetro, que es 10¯⁹ m.
• Las células son pequeñas debido a:
– Producción limitada de ARN en un tiempo dado.
– La capacidad de intercambio de sustancias es
directamente proporcional al área de superficie.
– La necesidad del movimiento de diversas
sustancias.

TAMAÑO CELULAR

COMPONENTES QUÍMICOS DE LA
CÉLULA

QUÍMICA DE LA VIDA
1. Basada en los compuestos de carbono.
2. Las células están formadas en un 70% de
agua, donde se realizan las reacciones
químicas.
3. Partícula más pequeña de un elemento que
retiene sus propiedades distintivas es el
átomo.
4. Los enlaces entre los átomos forman las
moléculas.

QUÍMICA DE LA VIDA
• Existen 89 elementos
naturales.
• C,H,O,N SON EL 96.5%
del peso del organismo.
• Su composición difiere
del ambiente.

QUÍMICA DE LA VIDA
• Distribución de los
electrones en las capas
de las moléculas
biológicas.
• Elementos más
comunes encontrados
en los seres vivos.

QUÍMICA DE LA VIDA
• Los átomos pueden compartir o transferir
electrones, estableciendo diferentes tipos de
enlaces.
• La formación de los enlaces se fundamenta en
el principio de estabilidad, que la capa
electrónica externa esté llena.
• Relación directa entre el # de enlaces y # de e‐
necesarios para completar la capa externa.

QUÍMICA DE LA VIDA
• El núcleo cargado +
– Protones +
– Neutrones
Electrones: en los orbitales
cargados negativamente
atraídos hacia el núcleo
electrostáticamente.

ENLACES: COVALENTE / IÓNICO

ENLACES: COVALENTE / IÓNICO
• El número de enlaces
tiene consecuencias
directa en la forma de
las moléculas.
– Doble en el O₂
– Triple en el N₂
Enlace Iónico: ejemplo la
formación del Cloruro de
Sodio.

ENLACES
• Los electrones
compartidos tienden a
localizarse más próximo
al átomo más
electronegativo, es decir,
con mayor fuerza de
atracción: DIPOLO, en la
molécula de H₂O
• Moléculas polares: no
polar O₂

QUÍMICA DE LA VIDA
• Distribución asimétrica
de las cargas en las
moléculas de agua.
• Puede formar Puentes
de Hidrógeno con otras
moléculas de agua.

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