UD 5: CITOLOXÍA O ESTUDO ESTRUTURAL E FUNCIONAL DA CÉLULA

DEFINICIÓN A célula é a Unidade estrutural e funcional dos seres vivos que realiza as tres funcións vitais: Nutrición Relación Reprodución

RESEÑA HISTÓRICA No ano 1665 ,ROBERT HOOKE acuñou o nome de célula para referirse aos compartimentos atopados nun anaco de corcho ao observalo ao microscopio.. De onde ven o nome de “célula”?

Entre os anos 1680 e 1720, ANTON VAN LEEUWENHOEK realizou observacións de microorganismos de charcas, eritrocitos humanos e espermatozoides. Actividades: Averigua quen era realmente este personaxe. Era un científico? Que repercusión tivo o seu traballo para o desenvolvemento da citoloxía? ….eses pequenos animálculos…”

Rudolf Virchow no 1855 escribiu: ”Cada animal é a suma das subunidades vitais, cada unha das cales contén todas as características da vida. Todas as células proveñen doutras celulas”. “Omnis cellula e cellula”

Principios da Teoría Celular A célula é a unidade anatómica e fisiolóxica de todos os seres vivos. Toda célula procede doutra célula. A célula é a unidade xenética e autónoma dos seres vivos (a información xenética transmítese dunha xeración á seguinte) As reaccións químicas do metabolismo acontecen no interior das células.

Modelo de organización acelular: Os virus Os virus son parásitos intracelulares obligatorios. Son estruturas moi sinxelas que non chegan a alcanzar o nivel celular. Están compostos por proteínas e un tipo de ácido nucleico (ADN ou ARN). Segundo a forma da cápsida temos 3 tipos: Virus icosaedrico Virus helicoidal Virus bacteriófago

Os prións Busca o significado do termo prión. Son seres vivos? Busca algunhas enfermidades causadas por estas estruturas.

TIPOS DE CÉLULAS CELULA PROCARIOTA: simples e primitivas. Apenas teñen estructuras no seu interior. Caracterízanse por carecer dun núcleo propiamente dito. Bacterias e algas cianofíceas.

CÉLULA EUCARIOTA: complexas Animais e vexetais. A súa estrutura é máis evolucionada e complexa que a das procariotas. Ten organulos celulares e un núcleo verdadero separado do citoplasma por unha envoltura nuclear. TIPOS DE CÉLULAS Célula animal

Pon o nome dos orgánulos da célula eucariota animal

Célula eucariota vexetal Son similares a las animales, pero: Carecen de centríolos Posúen cloroplastos Posúen parede celular vexetal de celulosa

Pon o nome dos orgánulos da célula eucariota vexetal

A BICAPA LIPÍDICA Funcións Transporte selectivo de substancias Recepción e transmisión de sinais (de información). Identidade antixénica.

ESCOLLE O MEDIO NO QUE ESTÁN AS CÉLULAS ANIMAIS E VEXETAIS: HIPOTÓNICO ,ISOTÓNICO, HIPERTÓNICO ?? A osmose: proceso que permite o paso de auga entre dúas disolucións de distinta concentración, separadas por unha membrana semipermeable (que impide o paso das moléculas do soluto), desde a menos concentrada á máis concentrada até que se igualan as concentracións a ambos os dous lados da membrana e se acada o equilibrio.

ISOTÓNICO HIPOTÓNICO HIPERTÓNICO CLOROPLASTO NÚCLEO PAREDE CELULAR MEMBRANA PLASMÁTICA SOLUCIÓN

MITOCONDRIA É a central enerxética da célula.Ten unha doble membrana (interna e externa). Nela oxídanse as biomoléculas (combínanse co osíxeno molecular) e libérase enerxía. É unha reacción catabólica. Materia orgánica + O2 CO2 + H2O + ATP Microfotografías feitas co MET

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO O retículo endoplasmático (RE) é un sistema membranoso formado por unha rede de cisternas, vesículas e túbulos retortos, que se estenden por todo o citoplasma. O RER está conectado coa membrana nuclear externa. Funcións do REL Síntese, almacenamento e transporte de lípidos. Reaccións de glicosilación. Desintoxicación celular. Funcións do RER Síntese de proteínas. Reaccións de glicosilación.

Ribosomas Son orgánulos non membranosos. Compostos por ARN e proteínas. Teñen dúas subunidades. Aparecen libres no citoplasma ou unidos á membrana do retículo endoplásmico formando o RER

Ribosomas: Función Os Ribosomas son os orgánulos encargados da síntese de proteínas. É un proceso que acontece no citoplasma e coñécese como como Tradución.

APARELLO DE GOLGI O aparello de Golgi encóntrase no citoplasma da célula e está formado por sacos aplanados limitados por membranas. A comunicación entre sáculos acontece por “vesículas”. Funciona como unha planta empaquetadora, modificando os produtos fabricados no retículo endoplasmático, e formando vesículas que terán diferentes destinos. Convertirse en lisosomas. Integrarse na membrana plasmática. Secreción de substancias ao exterior celular.

LISOSOMAS Orgánulos delimitados por unha membrana que contén enzimas dixestivas que degradan moléculas complexas. Os lisosomas abundan nas células encargadas de combatir as enfermidades, por exemplo os leucocitos, que destrúen invasores nocivos e restos celulares.

Centríolos Estructuras cilíndricas ocas non membranosas formadas por nove grupos de tres microtúbulos ou tripletes. En cada célula hai un centrosoma formado por dous centríolos cruzados en ángulo recto. Tamén recibe o nome de diplosoma. Só aparecen nas células de tipo animal !!!

Centríolos: Función A súa función principal é a formación e organización dos filamentos que constitúen o fuso acromático. Os centríolos interveñen na división e movemento cromosómico na mitose e meiose.

Citoesqueleto É un conxunto de fibras de proteína que forman unha rede, constituindo o esqueleto celular. Determina a forma celular e tamén intervén na división celular. o citoesqueleto son os “raís” sobre os que se moven os orgánulos do citoplasma o citoesqueleto son os “raís” sobre os que se moven os orgánulos do citoplasma

Tipos de Citoesqueleto Microfilamentos Filamentos intermedios Microtúbulos

cloroplastos Función: realizar a fotosintese H2O + sales minerais + CO2 + luz solar Glicosa + O2

Tres orgánulos exclusivos da célula eucariota vexetal parede celular os cloroplastos as vacuolas “xigantes”

O NÚCLEO estrutura e función

DEFINICIÓN O núcleo é o lugar onde se almacena toda a información xenética (ADN) necesaria para o correcto funcionamento de todas as actividades celulares. É como se fose unha gran caixa forte que protexe o ADN. NÚCLEO

descrición e compoñentes Adoita ter forma esférica, aínda que se poden atopar de diversas formas, como por exemplo nas células polimorfonucleares. Polo xeral atópase no centro da célula, aínda que tamén é frecuente que esté desprazado, sobre todo nas células vexetais pola existencia dunha inmensa vacuola. A envoltura nuclear é unha prolongación do retículo endoplasmático rugoso(RER). Está interrumpida por poros que permiten o intercambio de metabolitos co citoplasma. O seu medio interno chámase nucleoplasma, onde está a cromatina. Posúe un nucleolo. NÚCLEO neutrófilo

ADN (ácido desoxirribonucleico) É unha molécula xigante formada pola unión de moléculas máis sinxelas que reciben o nome de nucleótidos. BASES NITROXENADAS Lei da complementariedade das bases A=T unidas por 2 pontes de H C ≡ G unidas por 3 pontes de H T=A G ≡ C Bases do ADN= A,G,C,T Bases do ARN= A,G,C,U Un nucleótido: ácido fosfórico + azúcar (desoxirribosa) + unha base nitroxenada

ADN (ácido desoxirribonucleico) Modelo de Watson e Crick (1953). Papel de Rosalind Franklin.

cromatina

Cromatina: fibra de ADN unida a unhas proteínas chamadas histonas CROMOSOMAS

CROMOSOMAS ¿cando se forman? Na división celular, a cromatina condénsase e forma os cromosomas, estruturas en forma de bastonciños, de brazos grosos e curtos. Temos 2n cromosomas, sendo n=23. Cada un de nós temos 46 cromosomas, 23 proceden do noso pai e 23 proceden da nosa nai. Somos organismos diploides. cromatina

ADN (ácido desoxirribonucleico) ¿Como funcionan os ácidos nucleicos? ¿Como se transmite a información desde o ADN até a aparición dun carácter? Primeiro principio da Bioloxía Molecular ou Dogma central da Bioloxía Molecular Definición de xene (segundo a xenética molecular): fragmento de ADN que ten información para a síntese dunha proteína. Transcrición: paso de ADN a ARNm. Acontece no núcleo. Tradución: paso de ARNm a proteínas. Acontece no citoplasma, nos ribosomas.

2.Realiza a transcrición das seguintes cadeas de ADN   3’ T G A T T A T A C C C C C A T T T G C A T A C G 5’ ADN 3’ C C C G T A T G G C A T T T T C A A 5’ ADN  3’G G A G T A T A A A C C A T T T G C A A C 5’ ADN 1. Realiza a transcrición da seguinte cadea de ADN:  3’G G C T T A T A C G C A T T T G C A T A C G T T 5’ ADN 5´C C G A A U A U G C G T A A A C G U A U G C A A 3’ ARNm

ADN (ácido desoxirribonucleico) A TRADUCIÓN .O código xenético. A través do ARNm a información xenética do ADN é transportada até os ribosomas onde o proceso de tradución permite que a información xenética se exprese coa síntese de proteínas. O código xenético está constituído por tripletes de bases e cada un destes tripletes codifica un aminoácido. Estes tripletes atópanse na secuencia de bases do ARNm (codóns) que é un transcrito do ADN. 5´C C G A A U A U G C G U A A A C G U A U G C A A 3’ ARNm Triplete de bases de ARN m= codón ARNt (transferente) Ten forma de trébol e está no citoplasma Transporta os aminoácidos até os ribosomas. Ten unha secuencia (triplete de bases) complementaria co codón do ARNm

Nun segmento da cadea de ADN a secuencia de bases é: 3’ T A C C T A C T G G C A T T C A T G C G A A C G 5’   Determinar: Cal sería a secuencia de bases dunha cadea de ARNm transcrita a partir deste segmento de ADN? 5’ A U G G A U G A C C G U A A G U A C G C U U G C 3´ Escribe a secuencia de aminoácidos codificada polo ARNm do apartado anterior con axuda da táboa do código xenético. Met-Asp-Asp-Arg-Lys-Tyr-Ala- Cys ADN (ácido desoxirribonucleico) Exercicio xenética molecular

Nun segmento da cadea de ADN a secuencia de bases é: 3’ C C C G T A T G G C A T A T T C A A 5’   Determinar: Cal sería a secuencia de bases dunha cadea de ARNm transcrita a partir deste segmento de ADN? 5´ GGG CAU ACC GUA U A A GUU 3´ Escribe a secuencia de aminoácidos codificada polo ARNm do apartado anterior con axuda da táboa do código xenético. Gly-His-Thr-Val ADN (ácido desoxirribonucleico) Exercicio xenética molecular

O ciclo celular. Etapas O ciclo celular pódese definir coma o conxunto de procesos biolóxicos que teñen lugar na vida dunha célula, é dicir, no tempo que transcorre desde que se forma, por división doutra célula preexistente, até que ela mesma se divide e dá orixe a dúas novas células fillas. Distinguimos dúas etapas: Interfase [que comprende os períodos G1, S e G2]. É o estado de repouso da célula, é dicir, da non división. fase M ou división celular [que comprende os períodos de mitose e citocinese). A duración do ciclo celular varía moito dunhas células a outras. Exemplos: Células do fígado humano 1-2 anos Cultivos celulares de mamíferos de 16 a 20 horas Células dalgúns embrións animais 8 minutos. Que tipo de células pensas que poden quedar no período G0?

O ciclo celular. A fase M (ou división celular) Termos a considerar previamente Cromosomas homólogos: Cromosomas morfoloxicamente idénticos e xeneticamente semellantes, pois conteñen información para os mesmos caracteres. Cromátidas irmáns: Unidades de ADN exactamente iguais que se obtiveron durante o período S da interfase. Cariotipo: conxunto de cromosomas dunha especie

O ciclo celular. A fase M (ou división celular) Na fase M ou división celular distinguimos dous períodos: MITOSE OU CARIOCINESE que consiste na división do núcleo. A mitose é un período no que se produce a división do núcleo de maneira que os cromosomas, previamente duplicados no período S da interfase, distribúense de maneira equitativa entre cada unha das células fillas, grazas á formación do fuso mitótico ou fuso acromático. b) A CITOCINESE que consiste na división do citoplasma. Os citoplasmas das células fillas non son “exactamente” iguais. Profase Telofase Metafase Anafase A cromatina consénsase para formar os cromosomas, a membrana nuclear disólvese, duplícase o centrosoma e fórmase o fuso mitótico. Os cromosomas grosos , cada un con dúas cromátidas, alinéanse na placa metafásica As cromátidas irmáns de cada cromosoma sepáranse e móvense hacia os polos Os cromosomas están nos polos e son cada vez máis difusos. A membrana nuclear fórmase de novo.

O ciclo celular. Meiose A meiose permite que a partir dunha única célula diploide (que contén 2 xogos de cromosomas homólogos) se formen catro células haploides chamadas gametos (=óvulos [♀] ou espermatozoides [♂]) despois de sufrir dúas divisións celulares sucesivas. AS ETAPAS DA MEIOSE Profase I: a etapa máis longa e na que transcorre o fenómeno máis significativo da meiose, o entrecruzamento; é dicir, o intercambio de información entre cromosomas homólogos. Metafase I Anafase I Telofase I Profase II Metafase II Anafase II Telofase II

O ciclo celular. Meiose IMPORTANCIA BIOLÓXICA DA MEIOSE  A) Para a reprodución sexual A meiose permite que os gametos teñan a metade do número de cromosomas que teñen as células somáticas de cada especie. Durante a fecundación, trala unión dos gametos, recupérase o número de cromosomas da especie.  B) Para a consecución dunha maior variabilidade xenética Debido á recombinación xénica que ten lugar durante a meiose I as cromátidas homólogas intercambian xenes e, en consecuencia, cada célula sexual (gameto) portará cromosomas con xenes de nova adquisición, xenes que antes do entrecruzamento estaban situados en cromosomas distintos.

Diferencias Mitose e Meiose