2. TEORÍA CELULAR
La Teoría Celular, propuesta por Schleiden & Scwann en 1838, a partir de sus
observaciones al microscopio, se resume en que:
La célula es la unidad FUNCIONAL y ESTRUCTURAL de los
seres vivos.
La primera persona en observar células fue Robert Hooke, que analizó una
finísima lámina de corcho mediante un microscopio rudimentario de su propia
invención.
3. La teoría celular quiere decir:
a) Todos los seres vivos están
formados por células, aunque sólo sea
por una.
Para que un ser se considere que está
vivo, debe de estar formado por células.
En el caso de microorganismos, se
trataría de una única célula, aún así capaz
de realizar las tres funciones vitales.
SIGNIFICADO DE LA TEORÍA CELULAR
b) La célula es la unidad más pequeña y
sencilla capaz de realizar las tres
funiones vitales.
c) Toda ceĺula procede, por división, de
una célula anterior.
Y entonces, ¿de dónde surgió la primera
célula...?
4. FUNCIONES CELULARES
Son las mismas funciones vitales que desarrolla cualquier ser vivo:
a) NUTRICIÓN:
Consiste en la obtención de
MATERIA y ENERGÍA del medio
para realizar las funciones vitales o
para reponer su propia materia
perdida por el desgaste.
Estas transformaciones se realizan
en el interior celular y reciben el
nombre de METABOLISMO.
Al final del proceso de nutrición se
generan SUSTANCIAS DE
DESECHO que deben ser
expulsadas (EXCRETADAS) hacia el
exterior de la célula.
5. b) RELACIÓN:
Consiste en la capacidad de las células
para RESPONDER a los CAMBIOS en
el medio ambiente (ESTÍMULOS).
Esta capacidad es la que permite a los
organismos ADAPTARSE a los
cambios ocurridos en su entorno y
sobrevivir.
c) REPRODUCCIÓN:
Consiste en la capacidad de las células
para GENERAR copias más o menos
exáctas de sí mismas.
En organismos unicelulares esta
capacidad origina nuevos seres; en
organismos pluricelulares, la
reproducción produce células nuevas
en el crecimiento y repone aquellas
que han muerto o se han perdido.
FUNCIONES CELULARES (2)
6. ESTRUCTURA CELULAR
1. TAMAÑO DE LAS CÉLULAS:
El tamaño de las células se mide en MICRÓMETROS (μm), o de forma
abreviada, MICRAS.
Un micrómetro es la millonésima parte de un metro (0,000001 m) o la milésima
parte de un milímetro (0,001 mm).
TAMAÑOS
CELULARES
Tipo de célula Longitud o diámetro (μ)
Óvulo humano 100
Paramecio 50
Espermatozoide humano 53
Hepatocito humano 20
Levadura 8
Glóbulo rojo humano 7
Bacteria (media) 3
7. 2. FORMA DE LAS CÉLULAS:
Generalmente, las células vegetales
tienden a tener formas regulares, ya que
están encerradas en la Pared Celular
vegetal, mientras que las células animales
tienen formas más variadas.
ESTRUCTURA CELULAR (2)
La forma de las células es muy variada y
se relaciona con la función concreta que
desempeñan dentro de un organismo.
Este proceso de transformación de la
célula para adaptarse a una función se
denomina ESPECIALIZACIÓN
CELULAR, y en la mayoría de casos es
irreversible.
8. ESTRUCTURA CELULAR (3)
2 GRANDES TIPOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR.
CÉLULAS PROCARIOTAS CÉLULAS EUCARIOTAS
Menor tamaño (0,3-3 μm) Mayor tamaño (5-20 μm)
Menor complejidad. Mayor complejidad.
Material genético disperso por el
citoplasma.
Material genético encerrado en una
estructura especializada (núcleo).
No posee orgánulos. Posee orgánulos que realizan funciones
específicas.
Sólo las bacterias poseen células
procariotas.
Protistas, hongos, plantas y animales, sus
células son eucariotas.
9. LA CÉLULA EUCARIOTA
Una célula eucariota típica presenta una
estructura básica compuesta por:
a) La MEMBRANA PLASMÁTICA: es una
fina capa con dos funciones:
1. Delimita la célula, es decir separa el
contenido de la misma del medio
ambiente.
2. Regula el intercambio de sustancias
con el exterior: lo que tiene que entrar y
lo que tiene que salir
b) El CITOPLASMA: es el interior celular,
donde se encuentran los ORGÁNULOS,
estructuras encargadas de realizar las
funciones celulares.
c) El NÚCLEO: considerado por algunos
como un orgánulo más, es la estructura que
contiene al material genético (ADN),
encargado de:
1. controlar el funcionamiento celular.
2. transmitir la información genética
(genes).
10. ORGÁNULOS CELULARES
Los orgánulos celulares se pueden clasificar en tres grupos: los que están cubiertos por
una membrana simple, los que están cubiertos por una membrana doble y los que no
están recubiertos por membrana (son simples partículas).
ORGÁNULOS
CON
MEMBRANA
SIMPLE
VACUOLAS Vesículas membranosas encargadas de almacenar
sustancias.
LISOSOMAS Vesículas membranosas que contienen enzimas
digestivas. Realizan la digestión de partículas de
alimento.
RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO
Sistema de membranas y túbulos que ocupa casi todo
el citoplasma. Fabrican proteínas y grasas.
APARATO DE GOLGI Orgánulo membranoso formado por la agrupación de
vesículas. Distribuye por la célula las sustancias
producidas por el retículo endoplásmico.
ORGÁNULOS
CON
MEMBRANA
DOBLE
MITOCONDRIA Orgánulo alargado, en formade habichuela. Su función
es obtener energía para la célula mediante la
respiración celular.
En la respiración celular, los nutrientes provinientes de
los alimentos son oxidados con el oxígeno obtenido en
la respiración, dando como resultado energía química
con la que la célula realiza todas sus funciones.
CLOROPLASTO Orgánulo exclusivo de células vegetales.
Es donde se realiza la forosíntesis.
11. ORGÁNULOS
SIN
MEMEBRANA
(PARTÍCULAS)
RIBOSOMAS Pequeños orgánulos carentes de membrana,
constituidos por ARN y proteínas.
Pueden estar dispersos por el citoplasma o asociados
al retículo endoplásmico (rugoso).
Su función es la síntesis de proteínas.
CITOESQUELETO Conjunto de filamentos de proteína que forman redes
dentro de la célula, a modo de andamios.
Mantienen la forma de la célula e intervienen en el
movimiento celular y la división celular.
CENTRIOLOS Cilindros formados por proteínas que dirigen el
movimiento de cilios y flagelos, y en el reparto de ADN
durante la división celular.
ORGÁNULOS CELULARES (2)
12. 2 MODELOS DE CÉLULAS EUCARIOTAS
Podemos distinguir dos modelos de células eucariotas: células ANIMALES y células
VEGETALES.
Las principales diferencias entre ambas son:
a) las células vegetales tienen grandes vacuolas que ocupan casi la totalidad del
citoplasma.
b) las células tienen centrosomas bien organizados, por parejas.
c) las células vegetales tienen una pared celular rígida, atravesada por plasmodesmos
para conectar unas células con otras.
d) las células vegetales tienen cloroplastos para hacer la fotosíntesis.
13. EL NÚCLEO CELULAR
El núcleo es generalmente la estructura más voluminosa de las células eucariotas.
En él se encuentra la gran mayoría del ADN celular, que contiene la información
genética.
En las células animales suele ocupar una posición central, pero en las células vegetales
se encuentra desplazado hacia la periferia debido al gran tamaño de las vacuolas.
Las células suelen tener un solo núcleo, pero existen células polinucladas, como las
células musculares estriadas, o células carentes de núcleo, como los glóbulos rojos.
Un núcleo habitualmente consta de:
a) la MEMBRANA NUCLEAR, que es doble, y
que está surcada por poros hechos de proteínas,
que regulan el intercambio de sustancias.
b) el NUCLEOPLASMA, medio interno similar al
citoplasma.
c) el NUCLEOLO, que solo puede verse si la
célula no está en división. Es donde se producen
los ribosomas.
d) la CROMATINA, un filamento de ADN
asociado a proteínas. Cuando se condensa,
forma los cromosomas.
14. LOS CROMOSOMAS
Los CROMOSOMAS son estructuras de forma filamentosa que aparecen durante la
división celular. Reparten la información genética contenida en el ADN de la célula
madre hacia las células hijas.
Químicamente, los cromosomas están
formados por una larguísima cadena de
ADN (lo que antes hemos llamado
cromatina) muy enrollada, a la que se
unen diferentes proteínas que
mantienen su estructura.
Un cromosoma está formado por:
1. dos CROMÁTIDAS unidas por un punto denominado
CENTRÓMERO o CONSTRICCIÓN PRIMARIA.
Cada cromática es identica a la otra (tienen el mismo
ADN) por lo que se llaman cromátidas HERMANAS.
2. cada cromátida suele presentar 2 BRAZOS, de tamaño
irregular.
3. el extremo final de cada cromátida se denomina
TELÓMERO.
4. puede haber CONSTRICCIONES SECUNDARIAS que
hagan aparecer fragmentos SATÉLITES.
15. LOS CROMOSOMAS (2)
NÚMERO DE CROMOSOMAS:
Cada especie tiene un número de cromosomas característico. Puede haber:
a) organismos HAPLOIDES:
b) organismos DIPLOIDES:
Poseen un solo juego de cromosomas en sus células.
Se representan por la letra n, que indica que el número de
tipos diferentes de cromosomas presentes en cada célula.
Algunos organismos pasan por fases haploides en su ciclo
vital, como los hongos, o pueden ser hapolides durante
toda su vida, como las levaduras.
Poseen un número par de cromosomas en sus células
somáticas (no reproductoras).
Estos cromosomas se denominan cromosomas homólogos
y cada uno procede del gameto de un progenitor.
Se representan por la letra 2n.
La gran mayoría de organismos superiores (plantas y
animales) son diploides.
c) organismos POLIPLOIDES:
Poseen un gran número de cromosomas homólogos
en sus células .
Se representan por la letra n precedida de un número que
indica el número de copias (3n, 4n, 16n, etc).
Muchas plantas y algunos insectos son poliploides.
16. LOS CROMOSOMAS (3)
TIPOS DE CROMOSOMAS:
Dependiendo de la posición del centrómero podemos distinguir:
a) Metacéntrico: el centrómero está en el centro y los brazos son iguales.
b) Submetacéntrico: el centrómero está desplazado, los brazos son desiguales.
c) Acrocéntricos: el centrómero se acerca mucho a los telómeros.
d) Telocéntricos: el centrómero se localiza en el extremo del cromosoma y solo
se puede observar un brazo.
17. EL CARIOTIPO
El CARIOTIPO es el conjunto de los cromosomas de una especie.
En el cariotipo se distinguen dos tipos
de cromosomas:
a) HETEROCROMOSOMAS o
CROMOSMAS SEXUALES:
Intervienen en la determinación del
sexo.
En la especie humana hay dos: X e Y.
En las mujeres se encuentran dos
copias del cromosoma X. En los
hombres hay una copia del cromosoma
X y otra del cromosoma Y.
b) AUTOSOMAS:
Constituyen el resto de los cromosomas
y son iguales en ambos sexos.
Las células somáticas (no
reproductoras) del ser humano poseen
46 cromosomas distribuidos en 23
parejas homólogas.
18. EL CICLO CELULAR
El CICLO CELULAR es la secuencia de modificaciones que sufre una célula
desde su formación hasta que se divide originando dos células hijas.
La duración del ciclo celular depende del tipo de célula y de las condiciones ambientales
(temperatura, nutrientes. Luz, etc) y puede variar de unas pocas horas a algunos días.
El ciclo celular en eucariotas se divide en las
siguientes fases:
a) INTERFASE (G): es la fase que ocupa el
95% del tiempo de vida de la célula, cuando no
se está dividiendo.
A su vez se divide en:
1) G1: es la fase en la que la célula recién
formada crece de tamaño y desarrolla todos
sus orgánulos.
2) S: en esta fase la célula sintetiza una
copia de su ADN en previsión de una nueva
división.
3) G2: en esta fase la célula se dispone a
dividirse, por lo que tiene que duplicar todo
su citoplasma.
b) MITOSIS (M): es la fase en la que la célula
se divide, dando lugar a dos células hijas, que
retoman la fase G...
19. LA DIVISIÓN CELULAR o MITOSIS
En la fase de división o FASE M, a partir de una célula madre se originan
dos células hijas con idéntico número de cromosomas que la progenitora.
En las células eucariotas, esta división presenta dos fases:
a) división del núcleo, denominada generalmente MITOSIS.
b) división del resto de la célula, del citoplasma, denominada CITOCINESIS.
La mitosis es un proceso contínuo, pero para poder estudiarlo mejor se ha
dividido en 4 fases: PROFASE, METAFASE, ANAFASE y TELOFASE.
20. En la profase:
El ADN se condensa, se pueden ver claramente los cromosomas.
El nucleolo desaparece.
Aparecen unas fibras de proteínas entre los polos de la célula, llamadas huso
acromático. En ambos extremos del huso están los centriolos, que controlan todo
el proceso.
La membrana nuclear desaparece y los cromosomas quedan libres en el
citoplasma.
MITOSIS (1): PROFASE
21. MITOSIS (2): METAFASE
En la metafase:
Los cromosomas se unen por el centrómero al huso acromático.
Esta unión se produce en el llamado PLANO ECUATORIAL de la célula.
Esto es FUNDAMENTAL: si los cromosomas se unieran en otro punto de la célula el
reparto de información genética entre las células hijas no seria equitativo.
Las cromátidas hermanas de capa cromosoma están orientadas hacia los polos
opuestos de la célula.
22. MITOSIS (3): ANAFASE
En la anafase:
Los cromosomas se rompen por el centrómero. Las cromátidas se separan.
Las fibras del uso acromático empiezan a acortarse, controladas por los centriolos.
Las cromátidas hermanas se desplazan hacia cada uno de los polos de la célula. A
partir de este momento se convierten en cromátidas independientes.
23. En la telofase:
Una vez terminada la migración de las cromátidas, desaparece el huso acromático.
Se reconstruye una nueva membrana nuclear alrededor de cada grupo de
cromátidas. Esto dará lugar a los núcleos de las células hijas.
Las cromátidas se descondensan progresivamente, volviendo a convertirse en
simple cromatina.
Reaparece el nucleolo en cada nuevo núcleo.
MITOSIS (4): TELOFASE
24. CITOCINESIS
Si la mitosis ha transcurrido sin problemas, cada célula recibirá una copia del material
genético de la célula madre. Por tanto, serán genéticamente idénticas.
Pero, una vez concluida la división del núcleo, tiene que dividirse sel resto de la célula, el
citoplasma, y hay que repartir los orgánulos entre ambas células hijas.
Este proceso de CITOCINESIS es diferente si se trata de células vegetales o animales.
En células ANIMALES se produce el
reparto de los orgánulos y posteriormente la
célula sufre una estrangulación a nivel del
plano ecuatorial.
En células VEGETALES se tiene que
formar una pared celular nueva que separe
a las nuevas células hijas. Esta pared
celular se denomina fragmoplasto.
25. MEIOSIS
La MEIOSIS es un tipo de división reduccional, ya que a partir de una célula
madre diploide (2n) se forman cuatro células hijas haploides (n), es decir,
con la mitad del contenido de ADN que la célula progenitora.
En todos los vertebrados, esta división reduccional tiene lugar en las gónadas, y las
células que se forman son los gametos.
¿Qué ocurriría si los gametos se formaran por simple mitosis y tuvieran la misma
información genética que el resto de las células?
26. MEIOSIS (2)
La meiosis a veces se compara con 2 mitosis consecutivas: una es reduccional (origina
células con la mitad de cromosomas) y la otra es ecuacional (la célula se divide como
una célula normal).
Ambas divisiones también se dividen en profase, metafase, anafase y telofase.
En la profase 1 aparecen los
cromosomas, como el profase normal,
pero se asocian en parejas de
homólogos. Cuando están juntos, los
cromosomas intercambian material
genético. Este fenómeno natural se
conoce como RECOMBINACIÓN.
27. MEIOSIS (2)
En las siguientes fases de la meiosis ocurre:
● En la metafase 1 las fibrillas del huso acromático unen
parejas de cromosomas homólogos, aún unidos por la
recombinación, no cromosomas individuales.
● En la anafase 1 a cada polo celular se dirige un
cromosoma completo, no medio cromosoma.
● En la telofase 1 se forman dos células hijas haploides
(n) con la mitad de cromosomas que la célula madre.
● Finalmente, tiene lugar una citocinesis.
Después de completar la mitosis reduccional, las dos
células hijas se preparan para entrar en la meitosis
ecuacional, para obtener finalmente 4 células
haploides.
28. MEIOSIS (3)
La mitosis ecuacional es muy parecida a una
mitosis normal:
● En la profase 2, sin pasar por interfase, se
vuelve a formar un huso acromático y a
condensar los cromosomas, constituidos por
dos cromátidas.
● En la metafase 2 los cromosomas se
disponen en la placa ecuatorial de la célula.
● En la anafase 2 se separan las cromátidas
hermanas y cada una se dirige a un extremo de
la célula.
● En la telofase 2 y citocinesis se obtienen en
total 4 células hijas haploides (n) distintas, cada
una con la mitad de cromosomas que la célula
madre
29. MITOSIS vs. MEIOSIS
MITOSIS MEIOSIS
Duplicación del ADN Duplicación del ADN
No se produce
recombinación
Se produce recombinación
de cromosomas homólogos
Se separan cromosomas
homólogos
Se separan cromátidas
hermanas
Se separan cromátidas
hermanas
Se obtienen 2 células
hijas diploides iguales
entre sí y a la célula
madre.
Se obtienen 4 células
hijas haploides
distintas entre sí y de
la célula madre
30. SIGNIFICADO BIOLÓGICO DE LA MITOSIS
Y LA MEIOSIS
La mitosis y la meiosis son dos mecanismos
de división celular con un significado
biológico diferente.
En los organismos pluricelulares, la mitosis
supone el crecimiento del individuo
mediante sucesivas divisiones a partir de
una única célula inicial, además de una
forma de renovación de las células del
cuerpo.
En organismos unicelulares, la mitosis es la
forma de reproducción asexual.
Mediante la meiosis se originan gametos
haploides, indispensables para asegurar
un número constante de cromosomas en la
especie.
Además, la meiosis asegura la variabilidad
genética gracias a la recombinación, que
hace que cada gameto lleve información
diferente.
