1. VIIVII Biología. 2º Bachillerato. IES SANTA CLARA.
TEMA 7. LA CÉLULA II.TEMA 7. LA CÉLULA II.
IES. Santa Clara
Dpto. Biología y Geología.
Belén Ruiz
https://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/2o-bachillerato/2o-biologia/
2. Los primeros organismos vivos (protocélulas) tendrían una estructura
simple (de tipo procariota) que consistiría en una membrana externa, un
material genético, un metabolismo básico de tipo heterótrofo y la
posibilidad de fabricar sus propias proteínas enzimáticas.
Teoría endosimbionte de Lynn Margulis: los organismos eucariontes no
surgieron a partir de un único organismo procarionte sino que se
originaron de la simbiosis de dos o más procariotas diferentes.
5. Tipos de
Eucariotas ANIMAL
VEGETAL
Más compleja, más
evolucionada. Más grande.
Con verdadero
núcleo
Sin cloroplastos
Sin pared celular de celulosa
Con centriolos
Con cloroplastos para
hacer la fotosíntesis.
Sin centriolos, con
organizadores
nucleares
Con pared celular de
celulosa
Reino Fungi,
Protoctista,
Metazoo y Metafita
7. ESTRUCTURA: MODELO MOSAICO FLUIDO DE SINGER Y NICHOLSON 1972
1-Los lípidos y las proteínas integrales se disponen formando un mosaico molecular.
2-Las membranas son estructuras fluídas, en las que lípidos y proteínas pueden realizar movimientos
de difusión lateral dentro de la bicapa.
3-Las membranas son estructuras asimétricas en cuanto a todos sus componentes: los lípidos y las
proteínas de las dos monocapas son diferentes y los oligosacáridos se sitúan solo hacia el medio
extracelular.
9. Asimetría: Los distintos componentes se sitúan de forma asimétrica a ambos lados de la
membrana, en la cara externa aparecen las fracciones glucídicas de glucolípidos y
glucoproteínas, asociadas en ocasiones a otras sustancias y constituyendo un conjunto llamado
Glucocalix. La bicapa es atravesada por proteínas integrales total (transmembranales) o
parcialmente. En la cara interna no aparecen fracciones glucídicas sino algunas proteínas
llamadas proteínas periféricas (de ahí la asimetría).
Autosellado y autoensamblaje: El
modelo en mosaico fluido permite la
deformación de las membranas, la
rotura y la fusión de fragmentos de
membrana (autosellado), necesarias
para la endocitosis la, la secreción, la
división celular, la digestión celular, la
formación de los dictiosomas, etc.
Propiedades estructurales del M.P.
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14. 1. Bicapa de fosfolípidos)
2. Lado externo de la membrana
3. Lado interno de la membrana
4. Proteína intrínseca de la membrana
5. Proteína canal iónico de la membrana
6. Glicoproteína
7. Moléculas de fosfolípidos organizadas en bicapa
8. Moléculas de colesterol
9. Cadenas de carbohidratos
10.Glicolípidos
11.Región polar (hidrofílica) de la molécula de fosfolípido
12.Región hidrofóbica de la molécula de fosfolípido
15. El colesterol es otro componente importante de
la membrana.
Se encuentra embebido en el área hidrofóbica
de la misma, su presencia contribuye a la
estabilidad de la membrana al interaccionar con
las "colas" de la bicapa lipídica y contribuye a su
fluidez evitando que las "colas" se
"empaqueten" y vuelvan más rígida la
membrana (este efecto se observa sobre todo a
baja temperatura).
Las células vegetales no contienen colesterol.
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22. Las membranas biológicas no son rígidas, sino que sus constituyentes se encuentran en constante
movimiento, propiedad denominada “fluidez de membrana“.
Los lípidos pueden realizar movimientos de varios tipos: difusión lateral (desplazamiento a través de la
bicapa), rotación sobre el eje mayor, flexión y flip-flop (difusión transversal o cambio de monocapa,
gracias a enzimas como las flipasas). Las proteínas pueden moverse por difusión lateral.
FLUIDEZ DE LA MEMBRANA
23. El contenido de esteroles, como el colesterol, también regula la fluidez de las membranas. La estructura plana rígida del
núcleo esteroide, insertado entre las cadenas laterales de ácidos grasos, tiene dos efectos sobre la fluidez:
-Por debajo de la temperatura de transición impide el empaquetamiento ordenado de las cadenas de los ácidos grasos, con
lo que aumenta la fluidez de la membrana.
-Por encima de la temperatura de transición, el anillo rígido del colesterol reduce la libertad de las cadenas de los ácidos
grasos vecinos para moverse, con lo que se reduce la fluidez.
Los esteroles tienden así a moderar los extremos de solidez y fluidez de las membranas que los contienen.
REDUCE LA FLUIDEZ
AL AUMENTAR LA TEMPERATURA
(PORQUE RESTRINGE EL MOVIMIENTO DE LOS
FOSFOLÍPIDOS)
MANTIENE LA FLUIDEZ
AL DISMINUIR LA TEMPERATURA
(PORQUE IMPIDE EL EMPAQUETAMIENTO DE LOS
FOSFOLÍPIDOS)
24. Funciones de la membrana plasmáticaFunciones de la membrana plasmática
BARRERA SELECTIVA: membrana semipermeble que regula el
intercambio de sustancias.
Producción y control de gradientes electroquímicos: proteínas y
cadenas de transporte que regulan el intercambio de sustancias.
Intercambio de señales: detecta y trasmite señales con el medio
externo o con otras células.
División celular.
Adhesión:, proteínas que facilitan la unión y la comunicación entre
células adyacentes.
Endocitosis y exocitosis
25. Función: transporte de sustancias.Función: transporte de sustancias.
TRANSPORTE ACTIVO En este proceso
también actúan proteínas de membrana,
pero éstas requieren energía, normalmente,
en forma de ATP, para transportar las
moléculas de tamaño medio (ej. glucosa) e
iones, al otro lado de la membrana. Se
produce cuando el transporte se realiza en
contra del gradiente electroquímico. Son
ejemplos de transporte activo la bomba de
Na+
/K+
, y la bomba de Ca2+
.
26.
27. Difusión (transporte pasivo)Difusión (transporte pasivo)
1 2 3
1. Difusión
simple: A través
de membrana
2. Difusión
simple: A través
de canales
3. Difusión
facilitada:
permeasas
Función: transporte de sustancias.Función: transporte de sustancias.
A) Difusión simple: Sustancias de pequeño tamaño que pasan directamente a través de:
La bicapa lipídica (1): sustancias apolares, esto es lipofilas (ej. hormonas
esteroideas, O2, N2 ) o polares sin carga de muy pequeño tamaño (CO2, H2O en este caso la difusión de
llama ósmosis, etc.)
Canales proteicos (2) (proteínas que delimitan canales): para moléculas polares
pequeñas e iones (H2CO3, Na+
, K+
, Ca++
,Cl-
)
B) Difusión facilitada (3): Permite el transporte de moléculas polares de tamaño medio, como los
aminoácidos, monosacáridos, etc., que al no poder atravesar la bicapa lipídica, requieren que proteínas
integrales faciliten su paso, también algunos iones. Estas proteínas reciben el nombre de proteínas
transportadoras o permeasas que, al unirse a la molécula a transportar sufren un cambio en su
estructura que arrastra a dicha molécula hacia el interior de la célula.
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29.
30. Transporte activoTransporte activo
4
4. Transporte activo
Función: transporte de sustancias.Función: transporte de sustancias.
La bomba de Na+
/K+
requiere una proteína transmembral que bombea 3 iones de Na+
hacia el
exterior de la membrana y 2 de K+
hacia el interior. Esta proteína actúa contra el gradiente
gracias a su actividad como ATP-asa, ya que rompe el ATP para obtener la energía necesaria
para el transporte. El transporte activo de Na+
y K+
tiene una gran importancia fisiológica. De
hecho todas las células animales gastan más del 30% del ATP que producen ( y las células
nerviosas más del 70%) para bombear estos iones.
31.
32. Endocitosis,Endocitosis,
ExocitosisExocitosis
4
5
5.
Endocitosis
y exocitosis
Función: transporte de sustancias.Función: transporte de sustancias.
Transporte de partículas
Transporte de moléculas de elevada masa molecular como
macromoléculas (ej. proteínas) o partículas formadas por numerosas
moléculas (ej. una bacteria). Para el transporte de este tipo de
moléculas existen tres mecanismos principales: endocitosis,
exocitosis y transcitosis. En cualquiera de ellos es fundamental el
papel que desempeñan las llamadas vesículas revestidas. Estas
vesículas se encuentran rodeadas de filamentos proteicos de
clatrina.
Endocitosis:
Es el proceso por el que la célula capta partículas del medio externo
mediante una invaginación de la membrana en la que se engloba la
partícula a ingerir. Se produce la estrangulación de la invaginación
originándose una vesícula que encierra el material ingerido. Según la
naturaleza de las partículas englobadas, se distinguen diversos tipos
de endocitosis.
Pinocitosis. Implica la ingestión de líquidos y partículas en
disolución por pequeñas vesículas revestidas de clatrina.
Fagocitosis. Se forman grandes vesículas revestidas o
fagosomas que ingieren microorganismos y restos celulares en
estado sólido.
Endocitosis mediada por un receptor. Es un mecanismo por el
que sólo entra la sustancia para la cual existe el correspondiente
receptor en la membrana. (ej. LDL-colesterol).
33.
34. Fagocitosis, si la partícula endocitada
fuera un líquido o soluto se llamaría
Pinocitosis
Endocitosis mediada por
receptor
35.
36.
37. Difusión (transporte pasivo)Difusión (transporte pasivo)
Transporte activoTransporte activo
Endocitosis,Endocitosis,
ExocitosisExocitosis
1 2 3
4
5
DS: S. apolares y
polares
pequeñas
2. DSCanales:
iones
3. DF: s. polares
medias (glucosa)
e iones
4. TA: iones
y s. polares
medias (ej.
glucosa)
5.En y Ex:
Partículas
38.
39. En la fagocitosis, el contacto entre la membrana plasmática y una partícula sólida induce la
formación de prolongaciones celulares que envuelven la partícula, englobándola en una vacuola.
2. En la pinocitosis, la membrana celular se invagina, formando una vesícula alrededor del
líquido del medio externo que será incorporado a la célula.
3. En la endocitosis mediada por receptor, las sustancias que serán transportadas al interior de
la célula deben primero unirse a receptores específicos de membrana. Los receptores se
encuentran concentrados en zonas particulares de la membrana (depresiones) o se agrupan
después de haberse unido a las moléculas que serán transportadas. Cuando las depresiones
están llenas de receptores con sus moléculas especificas unidas, se ahuecan y se cierran
formando una vesícula
http://highered.mcgraw-hill.com/olc/dl/120068/bio02.swf
40. Bacteria
FAGOCITO (uno de los tipos de
glóbulos blancos), realizando la
FAGOCITOSIS (captura y
destrucción) de una bacteria.
La bacteria es
fagocitada
La bacteria es destruida
Glóbulo
blanco Pseudópodos
Actúan de forma indiscriminada contra cualquier tipo de microorganismo o partícula extraña.
La llevan a cabo los fagocitos (un tipo de glóbulo blanco)
46. Exocitosis
Las macromoléculas contenidas en
vesículas citoplasmáticas son transportadas
desde el interior celular hasta la membrana
plasmática, para ser vertidas al medio
extracelular. Esto requiere que la membrana
de la vesícula y la membrana plasmática se
fusionen para que pueda ser vertido el
contenido de la vesícula al medio. Mediante
este mecanismo, las células son capaces de
eliminar sustancias sintetizadas por la célula,
o bien sustancias de desecho. En toda célula
existe un equilibrio entre la exocitosis y la
endocitosis, para mantener la membrana
plasmática y que quede asegurado el
mantenimiento del volumen celular.
Transcitosis
Es el conjunto de fenómenos que permiten a una
sustancia atravesar todo el citoplasma celular desde un
polo al otro de la célula. Implica el doble proceso
endocitosis-exocitosis. Es propio de células
endoteliales que constituyen los capilares sanguíneos,
transportándose así las sustancias desde el medio
47. Diferenciaciones de la membranaDiferenciaciones de la membrana
En algunos tipos de células la membrana se ha especializado para
cumplir distintas funciones:
Microvellosidades. Prolongaciones digitiformes cuya finalidad es
aumentar la superficie y que están relacionadas con procesos de
digestión y absorción de nutrientes a nivel del tubo digestivo.
Estereocilios. Vellosidades de gran tamaño relacionadas con
movimiento de fluidos (pero no con desplazamiento celular), por
ejemplo en cóclea y canales emicirculares del oido interno
Invaginaciones. Repliegues hacia el interior de la célula, como los
podocitos renales.
Uniones intercelulares.
Uniones de adherencia. Unen células entre sí. Un ejemplo son los
desmosomas.
Uniones impermeables. Las membranas de células próximas se unen
de forma hermética impidiendo el paso de cualquier sustancia entre
ellas. Por ejemplo epitelios.
Uniones comunicantes (gap) Contactan membranas adyacentes, pero
permiten el paso de pequeñas moléculas y de impulsos eléctricos. Por
ejemplo transmisión del estímulo nervioso.
54. PARED CELULAR VEGETALPARED CELULAR VEGETAL
Serie de gruesas capas (Lámina media,
Pared primaria y Pared secundaria, esta no
siempre aparece en todas las células). La
pared se encuentra interrumpida en ciertas
zonas llamadas plasmodesmos que
permiten el intercambio de sustancias entre
células vecinas, cuando la interrupción no es
total apareciendo membrana y una fina
pared primaria los plasmodesmos se
denominan punteaduras
55. PARED CELULAR VEGETALPARED CELULAR VEGETAL
En una pared celular bien desarrollada podemos distinguir tres componentes
estructurales, que de fuera a dentro son:
Lámina media.
Es la primera capa que se forma y constituye
el cemento de unión entre las paredes de las células de un tejido.
Compuesta fundamentalmente por pectinas. -Las microfibrillas no presentan
ordenación molecular
Pared primaria.
Es una capa delgada que se deposita entre la lámina media y la membrana
plasmática. Es extensible, por lo que permite el crecimiento de la célula.
Compuesta en orden decreciente por hemicelulosas, celulosa, pectinas y
proteínas.
Muy hidratada, hasta con un 60 % de agua. -Microfibrillas entrecruzadas, sin
ordenación molecular.
Pared secundaria.
Es la capa mas gruesa de la pared celular, formando prácticamente todo su
57. PARED CELULAR VEGETALPARED CELULAR VEGETAL
Función:
Confiere forma y rigidez a la célula y actúa “sostén”
Función:
Confiere forma y rigidez a la célula y actúa “sostén”
58. DIFERENCIACIONES DE LA PARED CELULARDIFERENCIACIONES DE LA PARED CELULAR
VEGETALVEGETAL
Son estructuras que conectan a la célula con el medio ambiente y con las células adyacentes, permitiendo el intercambio de
sustancias.
Punteaduras o poros: son adelgazamientos de la pared celular que se corresponden con otros complementarios al mismo nivel en
las células adyacentes. La punteadura consta de una cavidad y de una membrana de cierre compuesta por lámina media y una pared
primaria muy delgada.
Plasmodesmos: son finos canales, tapizados de membrana plasmática, que atraviesan totalmente las paredes celulares y
67. Es una red tridimensional de filamentos proteicos de
varios tipos que, en las células eucarióticas,
se extiende por todo el citoplasma. Da forma a la
célula y es responsable de la estructura y
organización del citoplasma, a la vez que colabora
en el movimiento de los orgánulos y en el de la célula
entera. Los componentes del citosqueleto son de
tres tipos (atendiendo al diámetro):
1- Microfilamentos o filamentos de actina
(flexibles). Diámetro: 7nm.
2- Filamentos intermedios (resistentes). Diámetro:
8-10 nm.
3- Microtúbulos (rígidos). Diámetro: 25 nm.
Además de estos tres tipos de filamentos, existen
numerosas proteínas accesorias que participan en el
ensamblaje de estos filamentos, en su interacción
con otros elementos o en su movimiento. El
68. Citoesqueleto: 1. Microtúbulos. 2. Microfilamentos.3. Filamentos intermedios
istribución en el citoplasma de los filamentos del citoesqueleto se puede apreciar en los
esquemas de la figura, los microtúbulos irradian (aster) desde una región del citoplasma
denominada centro organizador de microtúbulos o centrosoma, las células vegetales no tienen
centríolos pero si centrosoma. Los microfilamentos se encuentran dispersos por todo el
citoplasma; pero se concentran fundamentalmente por debajo de la membrana plasmática. Los
filamentos intermedios, se extienden por todo el citoplasma y se anclan a la membrana plasmática
proporcionando a las células resistencia mecánica. El intrincado complejo que forman los distintos
tipos de elementos del citoesqueleto forman una maraña de estructuras internas conocida como
69.
70. 1- Esqueleto mecánico en prolongaciones celulares (microvellosidades,
estereocilios)
2- Refuerzan la membrana plasmática por su cara interna, formando
una densa red de filamentos denominada “córtex celular“.
3- Provocan deformaciones en la membrana implicadas en la
locomoción (pseudópodos) o en la endocitosis.
4- Asociadas a filamentos de miosina, permiten la contracción de las
células musculares.
5- Intervienen en la formación del anillo contráctil que separa las células
hijas en la división celular (asociados también a miosina).
6- Provocan corrientes citoplasmáticas (ciclosis).
1. FUNCIONES DE LOS MICROFILAMENTOS
Se sitúan principalmente en la periferia celular, debajo de la
membrana y están formados por hebras de la proteína actina,
son los responsables de la contracción muscular
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75. 2. FILAMENTOS INTERMEDIOS
Formados por diversos tipos de proteínas. Son polímeros muy
estables y resistentes. Especialmente abundantes en el
citoplasma de las células sometidas a fuertes tensiones
mecánicas (queratina de los desmosomas en células de la piel)
ya que su función consiste en repartir las tensiones, que de otro
modo podrían romper la célula
Los filamentos intermedios son los
elementos del citoesqueleto que aportan
resistencia mecánica o sostén
estructural a la célula. Se distribuyen por
el citoplasma y forman parte de la
envuelta nuclear.
Están formados por monómeros con dos
cabezas y una zona intermedia que, al
agruparse, pierden polaridad, por lo tanto
no presentan extremo + y extremo -
76. 2. TIPOS DE FILAMENTOS INTERMEDIOS
Según el tipo celular varían sus proteínas constitutivas. Se conocen muchos tipos de filamentos
intermedios, entre los que cabe destacar:
-Tonofilamentos, compuestos por queratinas, en las células epiteliales.
- Filamentos de vimentina, en las células del tejido conjuntivo y en los vasos sanguíneos.
-Filamentos de desmina, en el músculo.
-Filamentos gliales, compuestos por la proteína ácida fibrilar glial (GFAP) , en las células
de glía del tejido nervioso.
-Neurofilamentos, en las neuronas.
-Laminofilamentos, compuestos por la proteína laminina, que forman la lámina nuclear, en
la superficie interna de la membrana nuclear. Son los únicos filamentos intermedios que no se
encuentran en el citoplasma.
77.
78. 3. MICROTÚBULOS
1.Condicionan la posición de los orgánulos
dentro de la célula.
2.Proporcionan las rutas (“red de carreteras“)
para el transporte intracelular de orgánulos,
vesículas, cromosomas, filamentos o
macromoléculas. Para ello interaccionan con
proteínas (motores) que se enlazan
específicamente con la carga a transportar.
Dichas proteínas están compuestas de varias
partes que cambian su posición (cambios de
conformación) al hidrolizar ATP y producen un
movimiento en forma de pasos sobre el
microtúbulo.
3.Forman estructuras estables: centriolos, cilios y
flagelos.
4.Forman estructuras transitorias: el huso
mitótico.
5.Intervienen en la organización de todos los
elementos del citoesqueleto.
Son filamentos largos, formados por la proteína
tubulina.
83. Durante la interfase, el centrosoma organiza la
red de microtúbulos citoplasmáticos. Desde el
material pericentriolar se inicia el ensamblaje
de los microtúbulos que crecerán a partir de
aquí (donde quedan anclados por su extremo
-) hacia la periferia de la célula (donde se
localizarán los extremos +).
-En las células en división, el centrosoma
organiza el huso mitótico.
Los centríolos se duplican durante la fase S de
la interfase, migran a los polos opuestos de la
célula para convertirse en los centros que
organizan el huso mitótico. El centrosoma es
duplicado una vez por ciclo celular, así que
cada célula hija hereda un centrosoma con
84. CILIOS Y FLAGELOSCILIOS Y FLAGELOS
Son apéndices móviles que se encuentran en la superficie de muchas células, cuya función es permitir el
desplazamiento de la célula a través de un medio líquido, por ejemplo, en el caso de los espermatozoides,
algunos protozoos,... o bien desplazar el líquido extracelular sobre la superficie celular, como en el caso de las
células que tapizan interiormente los conductos respiratorios o las que recubren las trompas de Falopio.
Aunque la estructura de los cilios y flagelos es idéntica, los cilios son cortos y se presentan en gran número,
mientras que los flagelos son largos y suele haber uno o muy pocos. El tipo de movimiento también es diferente.
87. 9 + 0
9 + 2
CILIOS Y FLAGELOSCILIOS Y FLAGELOS
88.
89.
90. FUNCIÓN: locomoción (espermatozoides, protozoos), defensiva (cilios de mucosa
respiratoria), captura de alimentos (algunos protozoos). Algunas células vegetales si los
tienen (algas unicelulares, gametos de algas, musgos y helechos).
91. El movimiento se produce por deslizamiento de unos
dobletes periféricos con respecto a otros. De este
deslizamiento es responsable la proteína dineína, pues
gracias a su actividad ATP-asa, los brazos de dineína
de un doblete contactan con el adyacente y hacen que
los dobletes se muevan uno con respecto al otro. Los
puentes de nexina, elásticos, mantienen unidos a los
dobletes y limitan su deslizamiento. Como resultado, el
deslizamiento de los dobletes periféricos se convierte
en la flexión del axonema. Aunque flagelos y cilios
eucariotas son idénticos en ultraestructura, estos dos
tipos de apéndices tienen movimientos diferentes. El
flagelo realiza un movimiento helicoidal mientras que el
cilio realiza movimientos cíclicos atrás y adelante,
como un remo.
MOVIMIENTO DE CILIOS Y FLAGELOS
92. Corte transversal de un axonema
Corte transversal de centriolo
Duplicación de centriolos
93. INCLUSIONESINCLUSIONES
En rigor solo aquellas no rodeadas de membrana deberían considerarse como
inclusiones, aunque en ocasiones esas mismas sustancias pueden almacenarse dentro
de membranas, como es el caso de algunos pigmentos vegetales
