Download - 02 Las Celulas
Núcleo (eucariotas)o nucleoides (bacterias)Contiene el material genético,ADN y proteínas asociadas.El núcleo está rodeado demembranas.
Membrana plasmáticaResistente y flexible bicapa de lípidos. Selectivamente permeable a sustancias
polares. Integra proteínas de membrana cuyas funciones son el transporte, recepción
de señales o enzimáticas
CitoplasmaContenido acuoso de la célula,partículas suspendidas yorgánulos
centrifuga a 150.000 gSobrenadante: citosolSolución concentrada de enzimas, ARN,subunidades monoméricas, metabolitos,iones inorgánicos.
Precipitado: partículas y orgánulosRibosomas, gránulos de almacenamiento,mitocondrias, cloroplastos, lisosomas,retículo endoplásmico.
0.5 µm (a)
50 µm (b)
0,6 µm
4 µm
0,25 µm
Todos los organismos
Fotótrofos
(energía de la luz)
Autótrofos
(carbono del CO2)
Ejemplos:
· Cianobacterias
· Plantas
Heterótrofos
(carbono de compuestos orgánicos)
Ejemplos:
· Bacterias púrpura
· Bacterias verdes
Quimiótrofos
(energía de los compuestos)
Heterótrofos
(carbono de compuestos orgánicos)
Litótrofos
(energía de los compuestos
inorgánicos)
Ejemplos:
· Sulfobacterias
· Hidrogenobacterias
Organótrofos
(energía de los
compuestos orgánicos)
Ejemplos:
· La mayoría de procariotas
·Todos los eucariotas no fotosintéticos
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
Diversificación de los eucariotas pluricelulares
(plantas, hongos, animales)
Algas rojas y verdes
Endosimbiontes (mitocondrias,
Protistas, primeros eucariotas
Desarrollo de una atmósfera rica en oxígeno
Bacterias aeróbicas
Cianobacterias producen el oxígeno fotosintético
Bacterias sulfurosas y metanógenas
Formación de los océanos y continentes
Formación de la Tierra
Mil
lon
es d
e añ
os
atr
ás
Ribosomas. Ribosomas bacterianos más pequeños que
los ribosomas eucarioticos, realizan la misma función
-la síntesis de proteínas a partir de ARN mensajero-
Nucleoide. Contiene una sola
cadena circular de ADN
Pili. Punto de adhesión a
la superficie de otra célula
Flagelos. Propulsan a la
célula en su medio
Pared Celular. Estructura variable según
el tipo de bacteria.
Membrana externaCapa de Peptidoglicanos
Membrana interna
Bacteria Gram-negativa.Pared externa y capa dePeptidoglicanos
Cianobacteria.Tipo de bacteria Gram- con una rígida capa de peptidoglicanoy extensos apilamientos de la membrana interna que contienenpigmentos fotosintéticos
Capa de Peptidoglicanos
Membrana interna
Bacteria Gram-positiva.Gruesa capa de peptidoglicano;ausencia de membrana externa.
Archeobacteria.Capa de pseudopeptidoglicano;ausencia de membrana externa.
Ribosomas. Ribosomas bacterianos
más pequeños que los ribosomas
eucarioticos, realizan la misma
Función -la síntesis de proteínas a
partir de ARN mensajero-
Nucleoide. Contiene una sola
cadena circular de ADN
Pili. Punto de adhesión a
la superficie de otra célula
Pared Celular. Estructura variable
Según el tipo de bacteria.
Flagelos. Propulsan a la
célula en su medio
Eucariotas
ancestrales
Descendientes
actuales
Cianobacterias
(fotosintéticas)
Bacteriaspúrpura
(aeróbicas)
Synecoccus
Paracoccus
Eucariotasaeróbicos
Eubacterias
Procariotaancestral
Archeobacterias
Primeroseucariotas
(anaeróbicos)
Tiempo
Plantas
Protistas
Animales
Hongos
Thermoplasma
Comparación entre células Procariotas y Eucariotas
Características Procariotas Eucariotas
Tamaño Normalmente pequeñas (1-10µm) Normalmente grandes (5-100 µm)
Genoma ADN con proteínas no histónicas; ADN complejo con proteínas histónicas y
genoma en nucleoide, no rodeado no histónicas en cromosomas, dentro de
de membrana un núcleo con envuelta de membranas.
División celular Bipartición o esporas; sin mitosis Mitósis con huso mitótico; centriolos en
algunos casos.
Orgánulos membranosos Ausentes Mitocondrias, Cloroplastos (en plantas y
algunas algas), RE, Complejo de Golgi,
Lisosomas (en animales), etc.
Nutrición Absorción; algunos fotosintéticos Absorción, ingestión; fotosíntesis en
algunas especies
Metabolismo energético Sin mitocondrias; enzimas oxidativos Enzimas oxidativos empaquetados en
unidos a la membrana plasmática; mitocondrias; patrón similar de
gran variedad de patrones metabólicos. metabolismo oxidativo.
Citoesqueleto Ausente Complejo, con microtúbulos, filamentos
intermedios y filamentos de actina.
Movimientos intracelulares Ausente Corrientes citoplasmáticas, endocitosis,
fagocitosis, mitosis, vesículas de
transporte
Tabla 2-1
Fuente: modificado de Hickman, C.P., Roberts, L.S. & Hickman, F.M. (1990). Biology of
Animals, 5 th edn, p. 30. Mosby-Yearbook, Inc., St Louis, MO.
Ribosomas
Peroxisomas
Citoesqueleto
Lisosomas
Vesícula de transporte
Aparato de Golgi
Retículo Endoplásmico
rugosoNúcleo
CitoesqueletoRibosomas
Aparato
de Golgi
Nucleolo
Retículo Endoplásmicorugoso
Envuelta Nuclear
Membrana Plasmática
Mitocondria
Cloroplasto
Gránulo de almidón
Tilacoide
Pared Celular
Pared Celular de la
célula vecina
Vacuola
Plasmodesmo(b)
(a)
Transportador Receptorenzimático
Canaliónico
Iones, nutrientes
Iones, nutrientes
LigandosIones
IonesSustrato
Productos
(Señales Intracelulares)
Núcleo
Retículo Endoplásmico
Rugoso
Proteínas sintetizadas
para la exportación
Vesícula de transporte
Retículo
Endoplásmico
Liso
cara Cis
cara Trans
Aparato de
Golgi
Lisosoma
Fagosomaendocítico
Exocitosis de productosde secreción, proteínas,polisacáridos, etc.
Endocitosis o fagocitosisde bacterias, desechos, etc.
0,4 µm
0,4 µm
0,4 µm
Pared Celular Mitocondria
Vacuola
Citosol
Tonoplasto
(membrana
vacuolar)
Cloroplasto
H2O
Turgencia
Poro Nuclear, transporte
específico de ARN y proteínas
Nucleolo, transcripción
del ARN ribosómico
Cromatina, complejo
de ADN y proteínas
histónicas
Envuelta nuclear de
doble membrana
Ribosomas
0.2 µm
0.5 µm
Retículo
Endoplásmico
Rugoso
Poro Nuclear, transporte
específico de ARN y proteínas
Nucleolo, transcripción
del ARN ribosómico
Cromatina, complejo
de ADN y proteínas
histónicas
Envuelta nuclear de
doble membrana
Ribosomas
Retículo
Endoplásmico
Rugoso
0.2 µm(a)
0.5 µm(b)
Cromosomamitótico
Cromátida(~ 600 nm Ø)
Cromatina(30 nm Ø)
Nucleosomas(10 nm Ø)
Histonas
ADN(23 Å de Ø)
0.5 µmADNm
Cresta
Matriz
Ribosomas
Membrana Interna
Membrana Externa
Membrana Externa
Membrana Interna
ADNRibosomas
Tilacoides
1 µm
Núcleo
El metabolismo anaeróbico es pocoeficiente porque elcombustible no es oxidado completamente.
La bacteria es engullida por un eucariota ancestral y se multiplica dentro de él.
El sistema simbiótico puede llevar a cabo ahora el catabolismo aeróbico. Algunos genes bacterianos se trasladan al núcleo y la bacteria endosimbionte se convierte en ‘Mitocondria’
Eucariota ancestralanaeróbico
Eucariota aeróbico
Eucariota nofotosintético
Mitocondria
Bacteria aeróbica
Genomabacteriano
Genoma decianobacteria
Cianobacteriafotosintética
Cloroplasto
El metabolismo aeróbico es eficiente porque el combustible es oxidado hasta CO2.
La energía lumínica se emplea para sintetizar biomoleculas a partir del CO2.
La cianobacteria engullida se hace endosimbionte y se multiplica; la nueva célula puede crear ATP empleando la energía de la luz solar
Eucariotafotosintético
Con el tiempo, algunos genes de la cianobacteria se trasladan al núcleo y se convierte de endosimbionte en Plastidios (cloroplastos).
(a) Fibras de estrés de Actina (b) Microtúbulos (c) Filamentos intermedios
(a) Fibras de estrés de Actina
(b) Microtúbulos
(c) Filamentos intermedios
Subunidades de Actina
ATP
Filamentos(delgados) de Actina
Fodrina
Filamina
6 -7 nm
Filamento de Actina
Miosina
ATP
ADP+
PO3-4
Orgánuloo
vesícula
Filamentosde Actina
Corrientecitoplasmáticacon orgánulos
y vesículas
Vacuola
Cloroplastos enel citoplasmaestacionario
Orgánulo citoplasmáticoo vesícula
Kinesina
Dineina
Microtúbulo
ATP
ADPADP
ATP
+PO3-
4
α α, β- Dímero de Tubulinaβ
+PO3-
4
22 nm
(a) Centrifugacióndiferencial
Homogeneizacióndel tejido
Tejidohomogeneizado
Centrifugado a baja velocidad(1.000 g. 10 min)
Sobrenadante sometido a centrifugación media(20.000 g. 20 min)
Sobrenadante sometido a alta centrifugación(80.000 g. 1 h)
Sobrenadante sometido a ultracentrifugación(150.000 g. 3 h)
Sobrenadante que contieneproteínas
Precipitado que contienecélulas enteras,núcleos, citoesqueletos,membranasplasmáticas Precipitado
que contienemitocondrias,lisosomas,peroxisomas
Precipitado que contienemicrosomas(fragmentos de RE),pequeñasvesículas
Precipitado que contieneribosomas, y grandes
macromoléculas
(b) Centrifugaciónisopícnica
centrifugación
muestra
gradiente desacarosa
componente debaja densidad
componente más denso Fraccionado
12345678
(a) 0.5 µm
(b)
(c)0.1 µm
(d) 2.5 µm
(e)
7.5 µm
(f)
0.75 µm
Célula1 Célula2
(a) Unión Estrecha (tight junction)
MembranaPlasmática
Citoplasma
Filamentos delcitoesqueleto
Filamentos deglicoproteínas
(b) Desmosoma
Espacioextracelular
Pared celular
Retículoendoplásmico
Citosol
Membrana plasmática deLas dos células adyacentes
(c) Uniones de comunicación (gap junction)
(d)Plasmodesmos
(a) 50 nm (b) 100 nm(c)
(d) (e) (f)
(a)
50 nm
(b)
100 nm
(c)
(d)
(e)
(f)