ORIGEN Y DIFERENCIACIÓN CELULAR Claudia P. Consuegra Mayor
Contenido La primera célula Teoría celular Concepto y composición composición celular Diferenciación Diferenciación celular Procariotas, eucariotas
Contenido La primera célula Teoría celular Concepto y composición composición celular Diferenciación Diferenciación celular Procariotas, eucariotas
OBJETIVOS
Revisar aspectos sobre origen de la primera célula.
el
El descubrimiento del microscopio, la observación de las primeras células y los principios de la teoría celular. Revisar el concepto de célula y la diferenciación entre los dos grandes grupos celulares.
Atmósfera gaseosa (He, H, CO2, Amoníaco, metano, ácido sulfhídrico)
Altas temperaturas
Producción de lluvias
Constantes relámpagos
Características de la tierra
Origen de los primeros compuestos orgánicos
Caldo nutritivo
Polímero primordial
LA TRANSFORMACIÓN DE LA MATERIA
Ci Carburos +H = Hidrocarburos C + (H,O,S,N,P,etc) = materia orgánica
LA PRIMERA CÉLULA
El registro fósil ubica a las primeras células hace 3.500 millones de años. Procariotas, es decir carecen de núcleo diferenciado. Estos heterótrofos primitivos obtenían su alimento del espeso caldo primitivo.
PANORÁMICA GENERAL DE LA CÉLULA CLAUDIA P. CONSUEGRA MAYOR. BACT., ESP.
DESCUBRIMIENTO DEL MICROSCOPIO
Hans y Zaccharias Jannsen hacia 1590 (Primer microscopio compuesto)
Hnos. Zacarias-Janseen (Holanda -1590)
Inventó el microscopio y construyó un telescopio, con el que hizo observaciones celestes
1665 Robert Hooke: DESCUBRIMIENTO DE LA CÈLULA
Observaciones al microscopio de un pedazo de corcho.
(SIGLO VII)
Microscopista inglés Curador de la Royal Society of London
Primera academia científica de Inglaterra
Historia de la célula
Antonie van Leeuwenhoek (1632- 1723)
Fabricante holandés de microscopios Fabricó lentes biconvexas 1668 red capilares 1674 GR. Obs. Agua 1677 espermatozoides se enfrentó a la teoría de la GE (gorgojos,pulgas,mejillones) describió ciclo de las hormigas examinó tejidos describió morfología
DESCUBRIMIENTO DE LA CÈLULA
Examinó una gota de agua estancada “animáculos” Primero en describir diferentes formas bacterianas
1824 René Dutrochet: La célula: unidad básica de la estructura, todos los organismos están formados por células.
1838 Matthias Schleiden : Todos los tejidos vegetales estaban formados por células.
1839 Theodor Schwann: Extendió las conclusiones de Schleiden hacia los animales y propuso una base celular para toda forma de vida.
Principios propuestos
Todos los organismos están compuestos por una o más células
La célula es la unidad estructural de vida.
Las ideas de Scheliden y Schwann inducían al origen de materiales acelulares.
1840 - 50 Generación espontánea y caída de la misma. 1855 -58 Rudolf Virchow: estudios citogéneticos de los procesos cancerosos: "las células surgen de células preexistentes“- "ommni cellula e cellula" . 3er principio de la T.C.
1880 August Weissman: Todas las células actuales tienen antecesores en tiempos antiguos
POSTULADOS DE LA TEORIA CELULAR
Todos los seres vivos están formados por células 1. Unidad 2.Unidad 3.Unidad de de de origen estructura función LA CELULA
Y después de esto?
1951 George Gey realizó el primer cultivo de células humanas humanas HeLa
Desde el punto de vista morfológico, para usted qué es célula?
La Célula
UNICELULARES
PLURICELULARES
TAMAÑOS RELATIVOS
1mm = 1.000 um (micrómetros)
Los fósiles más antiguos son procariotas, 3,5 billones de años encontrados en Australia Occidental.
Basándonos en la organización de las estructuras celulares, todos las células vivientes pueden ser divididas en dos grandes grupos:
LOS DOS GRANDES GRUPOS DE ORGANISMOS
Procariota
Eucariota
03_02.jpg
Última clasificación taxonómica
Kendrick, 2002 (Inmunología y la Biología Molecular)
7 Reinos
Archeobacterias Eubacteria Chromista Protozoa Fungi Plantae Animalia
PROCARIOTAS La célula procariota 'pro' = previo a 'karyon = núcleo pre-núcleo.
CÉLULA PROCARIÓTICA Bacterias Organización simple No poseen endomembranas
sistema
No tienen núcleo Citoesqueleto primitivo Flagelos bacterianos Menor tamaño
de
ÁRBOL FILOGENÉTICO UNIVERSAL
Last Universal Cellular Ancestor
Bacterias (bakterion = bastón) organismos unicelulares que se reproducen por fisión binaria. Su tamaño en micras. Se encuentran prácticamente en todos los ambientes de la Tierra: Fosas oceánicas Interior de rocas sólidas Camisas refrigerantes de los reactores nucleares.
Agrupaciones bacterianas Un solo plano de división De dos células: Diplococos Diplobacilos
Cadenetas de varias células
Dos o más planos de división (en cocos) Dos planos perpendiculares: tétradas Tres planos ortogonales: sarcinas (paquetes cúbicos) Muchos planos aleatorios: racimos
Individuales Parejas Cadenas Tétradas Sarcinas Racimos
Una típica célula procariota está constituida por las siguientes estructuras principales: • Membrana plasmática • Pared celular • Citoplasma o masa citoplasmática • Material genético • Cápsulas • Flagelos • Pili/Fimbrias • Esporas • Plásmidos • Mesosomas • Ribosomas
Componentes celulares
Pared celular
Bacteria:
Grampositivo Gramnegativo Sin pared Membrana más
Archaea:
Sin pared
gruesa: esteroles y lipoglicanos.
Funciones de la pared
Rigidez (mantener la forma, evitar la lisis). Comunicación con el medio exterior. Puede estar involucrada en patogenicidad (LPS) Barrera para algunas moléculas. GN: espacio periplásmico almacen de enzimas degradativas
Estructura del Peptidoglicano
E. coli
Staphylococcus aureus
Estructura de la Membrana Citoplasmática
•
•
hopanoides de estructura similar al colesterol. En Archaea, éteres de alcohol isoprenoide, algunas forman monocapas.
Estructura celular procariota - DNA
“nucleoide” o
cuerpo nuclear .
Genoma: única molécula de DNA de doble cadena, circular. El genoma contiene 1 - 6 x 106 pares de bases (bp) en procariotas de vida libre; 1000-5000 genes No contiene histonas. Puede contener otros elementos genéticos no genómicos: plásmidos
Citoplasma
Proteínas (enzimas, complejos enzimáticos, estructurales) Ribosomas (70S: 55 proteínas, rRNA 5S, 16S, 23S)polisomas
Otras macromoléculas, solutos
Sin estructura visible al microscopio
Citoesqueleto primitivo.
Fimbrias - Pili
Flagelos
Mas de 40 genes involucrados
Disposición de Flagelos Sólo detectados por técnicas de tinción específicas
Endosporas Resistencia al calor, radiación, desecación. Permite la supervivencia en ambientes desfavorables DNA protegido por ácido dipicolínico y proteínas. Luego de la activación por stress, la disponibilidad de nutrientes dispara la germinación y el crecimiento La localización de la espora en la célula puede ser usada para la identificación
Identificación de Género y especie
Cubiertas extracelulares Cápsula Capa musilaginosa Funciones o
o
o
o
Protección contra defensas del huésped (fagocitosis) Protección contra desecación Protección contra virus, toxinas Adhesión a superficies (células, objetos inanimados) formación de biofilms
Toxinas y Fermentos TOXINAS
Endotoxinas
Exotoxinas
toxina alfa enterotoxinas TSST-1 Estreptolisina T. diftérica Neurotoxinas Tetanoespasmina Citotoxinas T. Shiga T. colérica Exotoxina
ENZIMAS proteasas lipasas fosfolipasas hemolisinas leucocidinas ureasa descarboxilasas coagulasas reductasas hialuronidasas nucleasas otras (colagenasas, elastasas)
REPRODUCIÓN Asexual fisión binaria transversal Transformación
Intercambio de material genético
(DNA fragmentado capturado por otra)
Duplicación cromosomal
Transducción (ayuda bacteriófago)
Conjugación (pilis, bacterias (F+ y F))
División ocurre entre 20 min horas
Invaginación de la membrana y pared
Elaboradas disposiciones de membrana plasmática o
Sitios para realizar la fotosíntesis o
Parecidas a las membranas de cloroplastos o
Rompen las moléculas de agua para liberar oxígeno o
Procariotes más complejos
Cianobacterias
RELACIONES DE LOS PROCARIOTAS CON EL OXÍGENO La enzima superóxidodismutasa impide la acumulación del radical O ̅2
Aerobios
H2O2
Catalasa o Peroxidasas Anaero bios
Microaerofilicos 2-10% O2
•
Estrictos • Aerotolerantes • facultativos •
Estrictos
CO2
Requerimientos físicos
Osmotolerantes
Crecen alto rango de Aw
Halòfilos
Aw 0.8 – Alta NaCl
Xeròfilos
Aw menor 0.75 (Arquea)
Temperatura
Concentración de hidrógeno (pH)
Potencial de oxidoreducción
Condiciones osmóticas (agua)
EUCARIOTA 'eu' = buen, 'karyon = núcleo. núcleo verdadero
ORIGEN DE LAS CÉLULAS EUCARIOTICAS
Célula Eucariota Organizació n compleja en el interior de la célula.
Citoesqueleto
Sistema enzimático
Posee varias organelas
Posee Núcleo
Eucariotes
Chromista Protozoa Fungi Plantae Animalia
CELULA EUCARIÓTICA
Cilios
Microfilamento Centriolo Núcleo Ribosoma
Retículo endoplásmico liso
Mitocondria Retículo Endoplásmico rugoso Aparato de Golgi
Membrana celular Lisosoma
