organizaciÓn celular seres vivos
DESCRIPTION
MATERIAL 1º BACHARELATO IES AS TELLEIRASTRANSCRIPT
1
ORGANIZACIÓN CELULAR DOS SERES VIVOS
I.E.S. AS TELLEIRASBioloxía e xeoloxía
1º bachalerato
2
3
Organización celular dos seres vivos
A mediados do século XVII constrúense os primeirosmicroscopios
Aparecen novos organismos descoñecidos anteriormente, e se modifican as ideas que existían sobre a estructura e funcionamento das células
4
5
A teoría celular:
O nacemenrto desta teoría e a súa evolución dependeron do desenvolvemento do microscopio e as técnicas de observación.Dende o primeiro microscopio ata a formulación da teoría celular foron necesarias moitas observacións microscópicas
6
Primeiras observacións:Robert Hooke(1637-1703)
Publica “ micrographia” utiliza por 1ª ver o termo “ célula”
7
Primeiras observacións:Anton van Leeuwenhoek
(1632-1723)
8
Antonie van Leeuwenhoek.Missive, March,3,1682,to Robert Hooke: Erythrocytes, Red bloodcells in the blood of a Salmon, containing "bubbles" and surrounded by a halo (this is a first description of the cell-nucleus).First image of Bloodcells
9
O establecemento da teoría celular:
A ppios. do século XIX profesionalízase a investigaciónmellora o poder de resolución dos microscopios: pasa de 10 μm a 0,25 μm,
Esto permite formular a teoría celular
10
TEORÍA CELULAR:
Foi formulada por 1º vez polo botánico M. J. Schleiden (1838) e zoólogo T. Schwann(1839) EN TRABALLOS INDEPENDENTES.
“A célula constitúe a unidade morfolóxicae funcional dos seres vivos: son ao tempoo soporte estructural e a sede dos procesos metabólicos dos seres vivos”
Nas súas publicacións defendían que :
11
Teoría celular:¿De onde xurden as células?:
“Omnis cellula e celula”
Rudolph Virchow
(1855)
12
Teoría celular: principios básicos
A célula é a unidade estructural dos seres vivos.A célula é a unidade funcional dos seres vivos.Toda célula provén doutra célula preexistente.
13
Teoría celular: dúbidas
Durante 50 anos mantívos a dúbida sobre a estructura celular do tecido nervioso: aparentaba ser unha rede contínua:
Foi Santiago Ramón y Cajal(1852-1934) o que demostróua individualidade das célulasnerviosas
Santiago Ramón y Cajal, premio Nobel de Fisioloxía e Mediciña en 1906
14
O microscopio electrónico:Fabricouse o 1º en 1934. A súa vantaxe é o poder de resolución: 200 maior co do microscopio óptico
Mitocondria 34000x
15
Citoloxía: a célula como unidade estructural
Estructuralmente podemos dividir dous tipos de células:
1. PROCARIOTAS
carecen dun núcleo
16
Citoloxía: a célula como unidade estructural
2. EUCARIÓTICAPresenta un núcleo verdadeiro
17
Citoloxía:Nunha célula podemos diferenciar:
1. Membrana plasmática 2. citoplasma
2.1hialoplasma
2.2. orgánulos
2.2.1.Non membranosos:
-citoesqueleto,
-centrosoma
2.2.2. membranosos:
-RER e REL.
-Ap. De Golgi
- lisosomas
-Mitocondrias
- núcleo
18
Citoloxía:
19
Citoloxía:
20
Citoloxía: célula vexetal
21
Citoloxía: célula animal
22
Citoloxía: formas celulares
23
Citoloxía: célula vexetal
24
Citoloxía: célula vexetal
25
Citoloxía: célula vexetal, cloroplastos
26
A CÉLULA COMO UNIDADE FUNCIONAL
As células son estructuras DINÁMICAS, en cambio contínuo
Este cambio débese ás reaccións químicas que se producen no seu interior:
METABOLISMO
O metabolismo permítelle ás células manter constante a súa composición malia os cambios ambientais
27
Nas células hai dous tipos básicos de procesos metabólicos:
Os de construcción ou ANABÓLICOS:
Os de destrucción ou CATABÓLICOS:
Son os procesos polos quea célula fabricas os seus propios compoñentes, a partirde substancias químicas ouNutrientes, procedentes doexterior
O ANABOLISMO ouBIOSÍNTESE é un proceso que requireenerxía
Procede de dúas fontes:1. A radiación solar,
2. Compostos químicos
son o conxunto de procesos mediante os que os compostosquímicos rómpense en compoñentes máis sinxelos, liberando a enerxíacontida nos seus enlaces químicos
Esta enerxía é utilizable:-No anabolismo,-No movemento celular,-No transporte a través damembrana
28
Esquema xeral do metabolismo
29
O ATPÉ un nucleótido
Adenina+ribosa+tres grupos fosfato
Os enlaces entre os grupos fosfato son enlaces deALTA ENERXÍA:
son inestables e liberan unha grande cantidade deenerxía ao seren hidrolizados
Formado por
No que
ADENOSÍN TRIFOSFATO
30
31
ATP → ADP + PiE
a. hidrólise
b. formación
ADP + Pi → ATP
E
32
INTERCAMBIO DE MATERIA:
Tódalas células necesitan incorporar nutrientes do medio e eliminar refugallos:
Segundo o tipo de nutrientes que incorporan do medio as células, podemos diferenciar dous tipos de nutrición:
N. AUTÓTROFA:Fabrican materia orgánicaa partir de nutrientes inorgánicos sinxelos,como CO2 e H2Oprocedentes do medio
N. HETERÓTROFA:Necesitan incorporar do medio amateria orgánica elaborada poroutros organismos
33
TRA
NSP
OR
TE A
TR
AVÉ
S D
A M
EMB
RA
NA
A membrana plasmática é unha BARREIRA SELECTIVA
As moléculas pequenas atravésana por:
As moléculas grandes fanno por:
difusión ósmose Transporte activo
ENDOCITOSE
fagocitose pinocitose
* exocitose
(Transporte pasivo)
34
Transporte a través das membranas: Molécul as p equ ena s
Difusión:
Se temos dúas disolucións diferentes, separadas por unha membrana PERMEABLE:
Os solutos desprázanse ata acadar unha concentraciónINTERMEDIA
• O desprazamento é desde [c] → ↓ [c]
• Para as moléculas pequenas a m. p. compórtase como unha membrana permeable.
• NON SE CONSOME ENERXÍA
35
36
Transporte a través das membranas:M
olécul as p equ ena sÓSMOSE
Se temos disolucións diferentes, separadas por unha membrana SEMIPERMEABLE:
( QUE SÓ DEIXA PASAR AUGA)
A auga pasa da disolución coa [c] + diluída (hipotónica)cara á disolución coa [c] máis alta (hipertónica).este desprazamento continúa ata que ambas concentracións se igualan ( isotónicas)
Este proceso denomínase ÓSMOSE, e a presión necesaria para contrarrestala é a presión osmótica.
NON CONSUME ENERXÍA.
A membrana plasmática compórtase como unha m. semipermeable
37
38
Transporte a través das membranas: Molécul as p equ ena s
TRANSPORTE ACTIVO
-As moléculas son transportadas CONTRA GRADIENTE, e dicir, dende a [c] máis baixa ata a [c] máis alta.
- este proceso CONSUME ENERXÍA ( ATP),
- Para realizarse é necesaria a participación de proteínas de membrana chamadas bombas
39
Transporte a través das membranas: Partí cula s de gran tamaño
As bacterias, restos celulares ou macromóléculas non poden atravesa-la membrana:
Esta afúndese, engloba a partículae forma unha vesícula que se incorporaao citoplasma: ENDOCITOSE
Se engloba partículas sólidas: FAGOCITOSE
Se engloba líquidos: PINOCITOSE
40
41
Obtención de materia orgánica:
Hai dúas formas:
Cél. VexetaisAlgas
moitos microorganismos
Cél. Animais,Fungos,
Moitos microorganismos
autótrofos heterótrofos
42
Nutrición autótrofa: a fotosíntese
A fotosíntese é un proceso anabólico, no que se utiliza a enerxía da luz solar como fonte de enerxía, que é captada polos cloroplastos, para sintetizar materia orgánica a partir de moléculas inorgánicas sinxelas.
Nas células eucariotas autótrofas ten lugar nos cloroplastos e nos outros plastos.
Podémola dividir en dúas fases:
1. Fase luminosa e
2. Fase escura
43
Nutrición autótrofa: a fotosíntese1. Fase luminosa:
- ocorre na membrana dos tilacoides.
se realiza en presencia de luz.
- a luz úsase para:
a. rompe-las moléculas de auga: H2O→1/2 O2+2H+
+e-
b. empuxa-los e- pola cadea transportadora de electróns ata o aceptor final.
c. a enerxía liberada é almacenada en forma de ATP
* Libérase O2 molecular
44
Nutrición autótrofa: a fotosíntese
2. Fase escura:
-Ocorre no estroma ou matriz do cloroplasto,
- o ATP e os H+ utilízanse par transforma-lo CO2, pobre en enerxía, en materia ORGÁNICA, rica en enerxía (glicosa)
- pode realizarse na escuridade
45
Nutrición autótrofa: a fotosíntese
46
Nutrición autótrofa: a fotosíntese
A materia orgánica formada vaise usar:
a. No ANABOLISMO, para a síntese dos compoñentes celulares ou para ser almacenada
b. No catabolismo, como combustible para obte-la enerxía necesaria para actividade celular
47
Nutrición heterótrofa
As células heterótrofas incorporan do medio moléculas orgánicas complexas.
Para poder ser utilizadas como fonte de enerxía é necesario obte-los monómeros que as forman ( glicosa, ac. Graxos…)
É necesaria unha HIDRÓLISE ou DIXESTIÓN CELULAR.
Nas células eucariotas este procesp é realizado polos LISOSOMAS
48
OBTENCIÓN DE ENERXÍA A PARTIR DA MATERIA ORGÁNICA:
Nas células parte de m.o. vai ser usada como combustible celular:
*Independientemente da forma na que foi obtida
A súa oxidación (combustión) libera enerxía, utilizada para sintetizar ATP
Este proceso pódese facer de dúas maneiras:
RESPIRACIÓN CELULAR FERMENTACIÓNS
49
A respiración celular:
Ecuación global:C6H12O6 + O2 + ADP + Pi → CO2 + H2O + ATP + calor
Este proceso nas células ten lugar a través dunha secuencia de reaccións químicas nas que o osíxeno actúa como aceptor final dos hidróxenos ( H+, e- ).
Este proceso recibe o nome de respiración celular ou metabolismo aeróbico
50
A respiración celular: 1ª etapaTen lugar no hialoplasma
A glicosa (6C) transfórmase en moléculas orgánicas máis sinxelas ( 3C)
Non se utiliza osíxeno
Produce pouca cantidade de enerxía
51
A respiración celular: 2ª etapaTen lugar na matriz mitocondrial
A m. o. (3C) procedentes da 1ª fase segue a ser oxidada ata transformarse en m. inorgánica.
Tampouco participa o osíxeno
Prodúcese enerxía, pero en pequena cantidade.
52
A respiración celular: 3ª etapaTen lugar na membrana mitocondrial interna
Os e- procedentes das oxidacións anteriores entran nunha cadea transportadora de electróns.
O aceptor final destes elctróns ( e os ptrotóns que os acompañan e o osíxeno, formándose auga.
A enerxía liberada nas sucesivas oxidacións utilizase para sintetizar ATP
53
A respiración celular:
54
Fermentacións:É un proceso catabólico de degradación de compostosorgánicos, para obter ATP
As fermentacións teñen en común:-Non se utiliza o osíxeno nin ningún outro aceptor externo de e-- o producto final é materia orgánica ( etanol, ac. Láctico,…)- o rendemento enerxético é menor ca na respiración
- Anaerobios estrictos: a fermentación é a única posibilidade de obter enerxía.
- anaerobios facultativos: é unha alternatica ante a falta de osíxeno ( ex.: cel. Musculares)
55
AS BACTERIAS:Son organismos microscópicos de aspecto moi variable:
-bacilos,
-Cocos,
-espirilos
Estructura básica:
- Mb. Plasmática rodeada dunha cápsula,
-AUSENCIA DE NÚCLEO,
- unha molécula de ADN, normalmente circular
56
As bacterias:Outras diferencias:
1- carecen de orgánulos de membrana:(RE, ap. De Golgi, mitocondrias)2- carecen de citoesqueleto,3- normalmente o seu tamaño é moito máis pequeno
A pesar desto, dispoñen de todo o equipamento necesarioPara o seu automantemento e a reproducción
57
A nutrición das bacterias:Poden ser:
Heterótrofas: autótrofas
Hai formas diferentes de consegui-la m.o.:
-parasitas,
-Simbiontes,
-saprobiontes
-fotosintéticas,
-quimiosinteticas
58
A orixe das células:
Segundo o rexístro fósil:
Hai 3.800 m.a.Existían células
bacterianas
É probable que o primeiro ser vivo aparecese antes, hai uns 4.000 m.a.
59
A orixe das células: características dos 1os
organismos
As protocélulas Organismos hipótéticosdos que non temos datos
Debían ter polo menos:
Unha membrana
Unha organización interna
Responsable do automantemento
Incluso as células máis simple posúen unha organizacióncomplexa, o modo como se chegou a ela desde as macromoléculas aínda hoxe é descoñecido:
60
A orixe das células: características dos 1os
organismosO que si sabemos son algunhas características que debían ter eses primeiros seres vivos:
Entre as macromoléculas das Protocélulas debían esta-losÁCIDOS NUCLEICOS
Son moléculas con capacidade de REPLICACIÓN
Conteñen a información necesaria para que se poidan sintetiza-las proteínas (entre eles as enzimas)
METABOLISMO
anque rudimentario, é necesario o metabolismo
Ex.: a duplicación dos ac. Nucleicos é un proceso metabólico para o que se necesitan enzimas
61
A orixe das células:¿ que foi 1º, o Ac. Nucleico ou a proteína?
1º- o ARN foi o que controlaba funcionalmente as primeiras células: poden actuár como catalizadores (ribozimas)2º- o ARN é substituído polo ADN como portador da información ( é máis estable) e polas proteínas como catalizador ( son máis eficaces)
Hipótese máis aceptada:
62
A orixe das células:¿ que foi 1º, o Ac. Nucleico ou a proteína?
63
A orixe das células: o metabolismoSegundo a hipótese comunmente aceptada:
Os 1º organismos foron HETERÓTROFOS e ANAEROBIOS, que obtiñan a enerxía mediante FERMENTACIÓNS
(Obtiñan o seu alimento da sopa primordial, e na atmósfera non había osíxeno)
ao esgotarse os nutrientes orgánicos dispoñibles ( de orixe abiótico
OS ORGANISMOS CAPACITADOS PARA SINTETIZA.LOS SEUS PROPIOS COMPOÑENTES E UTILIZAR FONTES ALTERNATIVAS DE ENERXÍA SOBRAVIRIAN CON MÁIS FACILIDADE:
HAI 3.500 m.a. apareceron os AUTÓTROFOS FOTOSÍTÉTICOS
64
A orixe das células: o metabolismoHAI 3.500 m.a. apareceron os AUTÓTROFOS FOTOSÍTÉTICOS
EFECTOS:1. CAMBIOS NA ATMÓSFERA: ↑[O2] e aparición do O3
2. Como consecuencia protección contra U.V.
3. Posibilidade para a aparición do METABOLISMO AEROBIO (máis eficaz)
65
A orixe das células:Apareceron hai uns 2.000 m.a.
TEORÍA ENDOSIMBIONTE:
Lynn Margulis
66
Os virus: Son partículas de menor tamaño cás bacterias.Constan de: - ac. Nucleico ( ADN ou ARN)- CÁPSIDE: envoltura proteica ( formada por capsómeros)Envoltura (como unha m. p. so nalgúns virus)SON PARÁSITOS OBRIGATORIOS
ciclo lítico dun bacteriófago