Tema 1
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EL DESCUBRIMIENTO DE LA CELULA. LA TEORIA CELULAR Rober Hook descubrió la célula cuando miro por un microscopio, hecho por si mismo, una lamina muy fina de corcho. A partir del siglo XIX, el perfeccionamiento de los microscopios y el descubrimiento de técnicas para teñir las preparaciones permitieron observar nuevas estructuras celulares. - El botánico Robert Brown, en 1831, descubrió en el interior de las células vegetales un corpúsculo al que denomino núcleo. - Johannes Purkinje, en 1838, introdujo el término protoplasma para designar al líquido que llenaba la célula. - El botánico Matthias Schleiden, en1838, y el medico Friedrich Schwann, en 1839, afirmaron respectivamente que todos los vegetales y animales estan formados por células. - El medico Rudolf Virchow, en 1855, estableció que toda célula viene de otra preexistente. “omne ovo ex ovo” à “omne cellula ex cellula” Teoría celular:-La célula es la unidad de vida estructural de los seres vivos. Todos los seres vivos estamos constituidos por una o más células.-La célula es la mínima unidad funcional de los seres vivos.-Toda célula procede de otra ya existente. LOS TIPOS DE ORGANIZACION CELULAR -Células procariotas: no tienen núcleo. Su material genético se encuentra distribuido por el citoplasma.-Células eucariotas: tienen un núcleo que encierra el material genético y numerosos orgánulos celulares. Estructura de la célula procariota -Pared celular: envoltura rígida y fuerte formada por polisacáridos y proteínas que dan forma a la bacteria. -Membrana plástica: se sitúa dentro de la pared celular y controla la entrada y salida de sustancias. En algunas regiones se pliega hacia dentro formando mesosomas (estructuras en las que se producen importantes procesos metabólicos, como la respiración). -Cromosoma bacteriano: esta formado por una sola molécula circular de ADN y contiene toda la información genética de la célula. Se localiza en una zona llamada nucleoide. -Ribosomas: pequeños orgánulos en los que tiene lugar la síntesis de proteínas.-Flagelos: prolongaciones del citoplasma que intervienen en el desplazamiento. -Fimbrias: estructuras cortas y numerosas que fijan la bacteria al sustrato. Estructura general de la célula eucariota -Membrana plásmica: capa que envuelve a la célula, la aísla y regula el intercambio de sustancias con el exterior. -Núcleo: contiene el material genético en su interior y esta separado del resto de la célula por una membrana doble porosa, la envoltura nuclear, que permite el intercambio de sustancias. -Citoplasma: parte comprendida entre la membrana y el núcleo. Está formado por un medio acuoso y una red de fibras proteicas que intervienen en los movimientos y la división de la célula y constituyen el citoesqueleto. -Centrosoma: región cercana al núcleo que controla el movimiento de las fibras del citoesqueleto e interviene e la división celular.-Orgánulos celulares: elementos celulares que se encargan de diferentes funciones: Retículo endoplasmático: conjunto de sacos aplanados y conductos tubulares. Si lleva ribosomas se le llama rugosos si no, liso. Aparato de golgi: conjunto de cisternas aplanadas y apiladas. En ellas se acumulan sustancias procedentes del retículo endoplasmático y se segregan al exterior mediante pequeñas vesículas que se forman en su periferia. Ribosomas: partículas de pequeño tamaño formadas por ARN y proteínas. En ella se realiza la síntesis de proteínas. Mitocondrias: su forma es esférica o alargada como una doble membrana. En ellas tiene lugar la respiración celular, proceso por el cual la célula obtiene energía. Lisosomas: vesículas membranosas, procedentes del aparato de golgi, que contienen enzimas digestivos que transforman moléculas complejas en otras mas sencillas por hidrólisis. Vacuolas: vesículas membranosas en cuyo interior se acumulan diferentes productos, sustancias de reserva o pigmentos. Dos modelos de células eucariotas. -Célula eucariota animal: presentan en el centrosoma dos pequeños cilindros denominados centríolos, constutidos por tubulos proteicos. -Célula eucariota vegetal: tiene pared celular que rodea a la membrana plasmática. Presentan unos canales llamados plasmodesnos que conectan unas células con otras. Tienen grandes vacuolas y cloroplastos, orgánulos de forma ovalada delimitados por doble membrana en los que se realiza la fotosíntesis. EL NUCLEO CELULAR. Componentes: -Envoltura nuclear: formada por una doble membrana, la externa y la interna, separadas por un espacio intermembranoso. La membrana externa esta conectada con el retículo endoplasmático. Amabas membranas estan interconectadas por poros nucleares, a través de las cuales se produce el intercambio de sustancias. -Nucleoplasma: medio interno acuoso donde se encuentran inmersos los demás componentes nucleares. -Nucleolo: corpúsculo esférico y carente de membrana que solo puede verse cuando la célula no esta en división. Su principal misión en la creación de ribosomas.-Cromatina: esta constituida por filamentos de ADN en diferentes grados de condensación, asociados a proteínas y dispersos por el nucleoplasma. -Cuando la célula va a dividirse, los filamentos de cromatina se organizan y se condensan para formar unas estructuras más gruesas denominadas cromosomas.
LOS CROMOSOMAS Numero de cromosomas Cada especie tiene un número característico de cromosomas. Puede haber:-Organismos haploides: poseen un solo juego de cromosomas en sus células.-Organismos diploides: poseen un par de cromosomas en sus células somáticas (no reproductoras). Se denominan cromosomas homólogos y cada uno procede del gameto de un progenitor. EL CICLO CELULAR -Interfase o fase de no división: fase inicial de larga duración en la que se puede observar el núcleo celular, es el denominado núcleo interfásico. Al final de esta fase tiene un lugar la duplicación o repiclación del ADN, necesaria tras la división, cada célula hija pueda recibir la misma cantidad de ADN que la célula madre. -Fase de división o fase M: fase final de corta duración en la que el núcleo desaparece los cromosomas se hacen visibles. Comprende la división del núcleo o mitosis y la división del citoplasma o citocinesis. LA DIVISION CELULAR EN LAS CELULAS EUCARTOTAS. Fase de división a partir de una célula madre se originan dos células hijas con idéntico número de cromosomas que la progenitora. En las células eucariotas, la división celular comprende dos procesos: -Mitosis o división del núcleo: Antes de iniciarse el proceso el ADN se duplica pero los cromosomas aun no se pueden ver porque la cromatina aun no se ha condensado. También se duplica el centrosoma, y los centríolos si la célula es animal.4 fases:-Profase: la cromatina se condensa y se transforma en cromosomas, el nucléolo y la membrana reticular desaparecen.-Metafase: los cromosomas se colocan en el centro y forman un ecuador en la célula.-Anafase: las cromatidas hermanas de cada cromosoma se separan y se colocan en los polos opuestos de la célula-Telofase: Vuelve el nucléolo, empieza a formarse la membrana nuclear y los cromosomas se condensan formando de nuevo la cromatina.-Citocinesis o división del citoplasma: Una vez concluida la división del núcleo tiene lugar la división del citoplasma y el reparto de los orgánulos entre las dos nuevas células hijas. -Animales: se realiza por estrangulación del citoplasma a nivel del ecuador de la célula.-Vegetales: se forma entre las células hijas un tabique de separación denominado fragmoplasto. LA MEIOSIS Es un tipo de división reduccional, ya que a partir de una célula madre diploide (2n) se forman células hijas haploides (n), es decir con la mitad de ADN que la célula progenitora. Tiene lugar en las gónadas y las células que se forman son los gametos. COMPARACION ENTRE MITOSIS Y MEIOSIS -Mitosis: -Se produce en las células somáticas.-Es un proceso corto.-O precisa que que los cromosomas estén emparejados, por lo que puede ocurrir tanto en células haploides como diploides.-El núcleo se divide solo una vez.-No ocurre sobrecruzamiento.-Durante la anafase se separan las cromátidas hermanas. -Se originan dos células hijas idénticas entre si y con los mismos cromosomas que la madre. -Meiosis.-Solo se produce en las células madre de los gametos.-Es un proceso largo.-Solo se produce en células con un numero diploide de cromosomas, ya que precisa que estos estén emparejados por homólogos.-El núcleo se divide dos veces.-Durante la primera división meiótica se separan pares de cromosomas homólogos. En la segunda división se separan cromátidas.-Se originan 4 células hijas genéticamente distintas, con la mitad de cromosomas que la célula madre. EL SIGNIFICA DO DE LA MITOSIS Y LA MEIOSIS La mitosis y la meiosis son dos mecanismos de divisón celular con un significado biológico diferente:-En los organismos pluricelulares, la división celular por mitosis supone el crecimiento del individuo mediante sucesivas divisiones a partir de una célula única, el cigoto. Es también la forma de renovación de las células perdidas o deterioradas. En los organismos unicelulares, la mitosis es un mecanismo de reproducción asexual que permite aumentar el número de individuos de la población. En este caso, los individuos hijos son idénticos al progenitor. -Mediante la meiosis se originan gametos haploides. Al producirse la fecundación, el cigoto resultante es diploide. Así, la meiosis es un mecanismo indispensable para la reproducción sexual. Además, asegura la variabilidad genética de la descendencia gracias al intercambio de información genética que ocurre en la meiosis entre cada par de cromosomas homólogos. También se producen nuevas combinaciones como resultado del proceso de segregación independiente, ya que los cromosomas maternos y paternos se combinan de forma aleatoria en cada gameto. Formación de gametos (gametogénesis) Proceso por el cual se forman los gametos. Se distinguen dos tipos:-Espermatogésis: formación de gametos masculinos. Se realiza en los testículos. Cada célula diploide producirá 4 células diferentes haploides, que por un proceso de diferenciazación celular darán lugar a 4 gametos masculinos o espermatozoides. Dos de ellos llevaran un cromosoma X y los otros dos Y.-Ovogénesis: formación de gametos femeninos. Se realiza en los ovarios. Cada célula madre dará lugar a 4 células haploides, un gameto femenino u óvulo, que recibe casi todo el citoplasma y 3 corpúsculos polares. Todos los óvulos llevaran un cromosoma X.
LOS CROMOSOMAS Numero de cromosomas Cada especie tiene un número característico de cromosomas. Puede haber:-Organismos haploides: poseen un solo juego de cromosomas en sus células.-Organismos diploides: poseen un par de cromosomas en sus células somáticas (no reproductoras). Se denominan cromosomas homólogos y cada uno procede del gameto de un progenitor. EL CICLO CELULAR -Interfase o fase de no división: fase inicial de larga duración en la que se puede observar el núcleo celular, es el denominado núcleo interfásico. Al final de esta fase tiene un lugar la duplicación o repiclación del ADN, necesaria tras la división, cada célula hija pueda recibir la misma cantidad de ADN que la célula madre. -Fase de división o fase M: fase final de corta duración en la que el núcleo desaparece los cromosomas se hacen visibles. Comprende la división del núcleo o mitosis y la división del citoplasma o citocinesis. LA DIVISION CELULAR EN LAS CELULAS EUCARTOTAS. Fase de división a partir de una célula madre se originan dos células hijas con idéntico número de cromosomas que la progenitora. En las células eucariotas, la división celular comprende dos procesos: -Mitosis o división del núcleo: Antes de iniciarse el proceso el ADN se duplica pero los cromosomas aun no se pueden ver porque la cromatina aun no se ha condensado. También se duplica el centrosoma, y los centríolos si la célula es animal.4 fases:-Profase: la cromatina se condensa y se transforma en cromosomas, el nucléolo y la membrana reticular desaparecen.-Metafase: los cromosomas se colocan en el centro y forman un ecuador en la célula.-Anafase: las cromatidas hermanas de cada cromosoma se separan y se colocan en los polos opuestos de la célula-Telofase: Vuelve el nucléolo, empieza a formarse la membrana nuclear y los cromosomas se condensan formando de nuevo la cromatina.-Citocinesis o división del citoplasma: Una vez concluida la división del núcleo tiene lugar la división del citoplasma y el reparto de los orgánulos entre las dos nuevas células hijas. -Animales: se realiza por estrangulación del citoplasma a nivel del ecuador de la célula.-Vegetales: se forma entre las células hijas un tabique de separación denominado fragmoplasto. LA MEIOSIS Es un tipo de división reduccional, ya que a partir de una célula madre diploide (2n) se forman células hijas haploides (n), es decir con la mitad de ADN que la célula progenitora. Tiene lugar en las gónadas y las células que se forman son los gametos. COMPARACION ENTRE MITOSIS Y MEIOSIS -Mitosis: -Se produce en las células somáticas.-Es un proceso corto.-O precisa que que los cromosomas estén emparejados, por lo que puede ocurrir tanto en células haploides como diploides.-El núcleo se divide solo una vez.-No ocurre sobrecruzamiento.-Durante la anafase se separan las cromátidas hermanas. -Se originan dos células hijas idénticas entre si y con los mismos cromosomas que la madre. -Meiosis.-Solo se produce en las células madre de los gametos.-Es un proceso largo.-Solo se produce en células con un numero diploide de cromosomas, ya que precisa que estos estén emparejados por homólogos.-El núcleo se divide dos veces.-Durante la primera división meiótica se separan pares de cromosomas homólogos. En la segunda división se separan cromátidas.-Se originan 4 células hijas genéticamente distintas, con la mitad de cromosomas que la célula madre. EL SIGNIFICA DO DE LA MITOSIS Y LA MEIOSIS La mitosis y la meiosis son dos mecanismos de divisón celular con un significado biológico diferente:-En los organismos pluricelulares, la división celular por mitosis supone el crecimiento del individuo mediante sucesivas divisiones a partir de una célula única, el cigoto. Es también la forma de renovación de las células perdidas o deterioradas. En los organismos unicelulares, la mitosis es un mecanismo de reproducción asexual que permite aumentar el número de individuos de la población. En este caso, los individuos hijos son idénticos al progenitor. -Mediante la meiosis se originan gametos haploides. Al producirse la fecundación, el cigoto resultante es diploide. Así, la meiosis es un mecanismo indispensable para la reproducción sexual. Además, asegura la variabilidad genética de la descendencia gracias al intercambio de información genética que ocurre en la meiosis entre cada par de cromosomas homólogos. También se producen nuevas combinaciones como resultado del proceso de segregación independiente, ya que los cromosomas maternos y paternos se combinan de forma aleatoria en cada gameto. Formación de gametos (gametogénesis) Proceso por el cual se forman los gametos. Se distinguen dos tipos:-Espermatogésis: formación de gametos masculinos. Se realiza en los testículos. Cada célula diploide producirá 4 células diferentes haploides, que por un proceso de diferenciazación celular darán lugar a 4 gametos masculinos o espermatozoides. Dos de ellos llevaran un cromosoma X y los otros dos Y.-Ovogénesis: formación de gametos femeninos. Se realiza en los ovarios. Cada célula madre dará lugar a 4 células haploides, un gameto femenino u óvulo, que recibe casi todo el citoplasma y 3 corpúsculos polares. Todos los óvulos llevaran un cromosoma X.