T-7 Origen y organización celular (apuntes)

Por fin estudiarás la célula:

TEMA 7 ORIGEN Y ORGANIZACIÓN CELULAR

1. TEORÍA CELULAR
1. Precursores.

·         Anton Van Leeuwenhoek. Diseño el primer microscopio óptico.

·         Robert Hook. Al observar una laminilla de corcho establece el concepto de célula (cell).

2. Principios de la teoría celular.

·         Matthias Schleiden y Theodor Schwuann.

o   La célula es la unidad anatómica de los seres vivos; todos los seres vivos están formados por una o más células.

o   La célula es la unidad fisiológica de los seres vivos; es la parte más pequeña de un ser vivo que realiza las funciones vitales.

·         Rudolf Virchow.

o   Toda célula procede por división de otra célula preexistente.

·         Autores actuales.

o   El material hereditario que contiene las características genéticas de una célula, pasa de la célula madre a la hija.

·         Santiago Ramón y Cajal.

o   Generalizó la teoría celular al tejido nervioso.

2. MODELOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR.
1. Diferencias entre célula procariota y eucariota.

PROCARIOTA BACTERIAS	EUCARIOTA RESTO DE REINOS
Material genético o nucleoide formado por un cromosoma circular y no rodeado de membrana	Material genético rodeado de una doble membrana (núcleo)
No presenta orgánulos citoplasmáticos excepto ribosomas	Presenta orgánulos citoplasmáticos formados por estructuras membranosas
Menor tamaño	Mayor tamaño
Sin citoesqueleto	Con citoesqueleto

2. Diferencias entre célula animal y célula vegetal.

CÉLULA VEGETAL	CÉLULA ANIMAL
Pared celular de celulosa que actúa como citoesqueleto	Sin pared celular
Cloroplastos (fotosíntesis)	Sin cloroplastos
Centrosoma sin centriolos	Centrosoma con centriolos

3. Evolución celular.

·         Origen de los primeros organismos celulares procariotas.

o   Síntesis prebiótica (Oparin y Haldane)

§  A partir de moléculas inorgánicas (H₂, CH₄, NH₃ y vapor de agua) y energía del medio (solar, rayos…) se formaron moléculas orgánicas en el océano (sopa primitiva). Esto lo comprueba experimentalmente Stanley Miller.

§  Las moléculas orgánicas se asocian formando coacervados

o   Aparición de las primeras células procariotas.

§  Formación de macromoléculas con capacidad de autorreplicación; el ARN enzimático o ribozima.

§  Este ARN quedaría rodeado por una membrana de fosfolípidos.

§  La primera célula estaría formada por una membrana y ARN que haría copias de sí mismo y síntesis de proteínas.

·         Evolución de célula procariota a eucariota. Teoría endosimbionte (Lynn Margulis)

o   Un procariota primitivo englobaría en su interior a otras bacterias que se librarían de la digestión celular, produciéndose una endosimbiosis

o   Las bacterias especializadas en la obtención de energía con el O₂, se transformaron en mitocondrias. Así aparecerían posteriormente las células de animales, hongos y protistas.

o   Las bacterias fotosintéticas se transformaron en cloroplastos. Así aparecerían posteriormente las células vegetales y algas.

o   Pruebas. Las mitocondrias y los cloroplastos tienen un tamaño similar a las bacterias actuales y son los únicos orgánulos con ADN propio.

4. Formas acelulares: los virus.

·         Estructura. Sus componentes son:

o   Ácido nucleico. ADN o ARN, una o más moléculas, circulares o lineales, monocatenarias o bicatenarias.

o   Cápsida. Rodea al ácido nucleico y está formada por unidades más pequeñas llamadas capsómeros, de naturaleza proteíca.

o   Envuelta externa. Membrana (bicapa lipídica) que rodea a la cápsida. Solo aparece en algunos virus.

·         Ciclos de multiplicación vírica.

o   Ciclo lítico.

§  Absorción y penetración. Mediante las proteínas de la cápsida o de la envuelta reconocen y se unen a la célula hospedadora. Inyectan el ácido nucleico o por endocitosis entra el virus completo.

§  Síntesis del genoma y proteínas víricas. Utilizan a la célula huésped para replicar, transcribir y traducir su información genética. Produce así copias de su material genético y proteínas de la cápsida.

o   Ciclo lisogénico.

§  Algunos virus integran su ácido nucleico en el ADN de la célula huésped (profago).

§  Cada vez que la célula se divide, copia el ácido nucleico del virus.

§  En un determinado momento, determinados agentes separan el ácido nucleico del virus y comienza un ciclo lítico, pero en muchas células a la vez.

    

3. LA CÉLULA PROCARIOTA
1. Las bacterias como ejemplo de organización procariótica.

·         Su tamaño oscila entre 0,1 y 50 µm

·         Pueden ser autótrofas o heterótrofas.

·         Aerobias, anaerobias o anaerobias facultativas.

·         Son los organismos más antiguos, más extendidos y más numerosos de la naturaleza.

·         Pueden aparecer libres o formando colonias. Según su forma pueden ser:

o   Cocos: redondeados. Staphylococcus aureus.

o   Bacilos: alargados. Escherichia coli.

o   Vibrios: forma de coma. Vibrio cholerae.

o   Espirilos: forma espiral. Treponema pallidium.

·         Se clasifican en:

o   Eubacterias. Del que descienden las bacterias actuales.

o   Arqueobacterias. Semejantes a los primitivos coacervados.

2. Estructuras de la célula procariota.

·         Cápsula bacteriana.

o   Presente en casi todas las bacterias patógenas.

o   Formada por polímeros de glucosa, glucoproteínas y ácidos urónico y glucurónico.

o   Funciones:

§  Regula el intercambio de agua, iones y nutrientes.

§  Reservorio de agua en condiciones de sequía.

§  Adherencia a los tejidos del huésped.

§  Dificultar la acción de anticuerpos, bacteriófagos y fagocitosis.

·         Pared bacteriana.

Da forma a la bacteria, la protege frente a cambios de presión osmótica y una vez constituida resiste la acción de los antibióticos.

Las bacterias se clasifican en dos grupos según la respuesta de su pared a la tinción de Gram.

Tinción de Gram:

·         Se pone en contacto a la bacteria con dos colorantes, el cristal violeta y la safranina.

·         Se lava la muestra con alcohol.

o   Si aparece la pared de color violeta, la bacteria es Gram positiva. Su pared está formada por una gruesa capa de mureina.

o   Si aparece la pared de color rosado, la bacteria es Gram negativa. Su pared está formada por una capa fina de mureina y sobre ella una bicapa de lipopolisacáridos con proteínas.

·         Membrana plasmática.

o   Se diferencia de la membrana eucariótica por la ausencia de colesterol y la presencia de mesosomas.

o   Mesosomas. Son invaginaciones de la membrana que contienen enzimas que suplen la actividad de mitocondrias y cloroplastos.

·         Citoplasma.

o   Ribosomas: más pequeños que los eucariotas (70s) y libres.

o   Inclusiones: sustancias nutritivas o residuos que se acumulan.

o   Vesículas: espacios rodeados de proteínas que acumulas gases.

·         Material genético.

o   Cromosoma bacteriano. Una cadena de ADN circular y bicatenario asociado a proteínas histónicas.

o   Plásmidos. Pequeñas y numerosas moléculas de ADN circular.

·         Pili y fimbrias.

o   Estructuras tubulares en la superficie e algunas bacterias.

o   Pili. A través suyo intercambian material genético (plásmidos)

o   Fimbrias. Son cortas y numerosas y sirven para anclarse.

·         Flagelos.

o   Órganos de locomoción. Aparecen en número variable.