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SEMESTRARIO. A Noviembre del 2010. CONTENIDO. 1. Fundamentos de la biología 2. Principales componentes de los seres vivos. 3. Estructura celular. (Descripción y función de los componentes celulares). 4. Ciclo celular
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SEMESTRARIO A Noviembre del 2010
CONTENIDO 1. Fundamentos de la biología 2. Principales componentes de los seres vivos. 3. Estructura celular. (Descripción y función de los componentes celulares). 4. Ciclo celular 5. Técnicas de estudio de la célula.. 6. Organismos procariontes y eucariontes
TEORIA CELULARCélula, es una palabra muy sencilla pero con un gran significado en la historia de la biología. En 1665, el científico inglés Robert Hooke, utilizando un microscopio primitivo, observó en un pedazo de corcho muy delgado pequeñas celdas a las cuales llamó células, hasta este momento dichas celdas no se relacionaban con la vida de las plantas, sino con el almacenamiento de ciertos "jugos". Desde aquí el microscopio comenzó a ser una herramienta esencial en el ámbito científico de la época y en el desarrollo de la biología en general.Luego, muchos otros científicos en otros países durante diecisiete décadas y utilizando el microscopio, lograron perfeccionar el diseño de este instrumento lo que permitió una mejor visualización de las células.
Funciones de la Célula La célula es la estructura más pequeña capaz de realizar por sí misma las tres funciones vitales. Todos los organismos vivos están formados por células La célula realiza 3 funciones:Nutrición: La nutrición comprende la incorporación de los alimentos al interior de la célula, la transformación de los mismos y la asimilación de las sustancias útiles para formar así la célula su propia materia. Relación: comprende la elaboración de las respuestas correspondientes a los estímulos captados. Reproducción: es el proceso de formación de nuevas células, o células hijas, a partir de una célula inicial, o célula madre.Hay dos procesos de reproducción celular: mitosis y meiosis.Mediante la mitosis, a partir de una célula madre se originan dos células hijas con el mismo número de cromosomas y la misma información genética que la célula madre.Mediante la meiosis, a partir de una célula madre se forman cuatro células hijas, teniendo todas ellas la mitad del número de cromosomas que la célula madre.
DIFERENCIAS ENTRE LAS CÉLULAS VEGETALES Y ANIMALES Por lo general las células vegetales son de mayor tamaño que las animales, tienen plastos y están envueltas en una gruesa pared celular, también llamada pared celulósica o membrana de secreción. Sus vacuolas son de gran tamaño y no tienen centriolos.ORGÁNULOS DE LA CÉLULA CÉLULA ANIMAL Membrana plasmáticaRetículo endoplasmático granular Retículo endoplasmático liso Aparato de Golgi Mitocondria Núcleo Ribosomas Centrosoma (Centriolos) LisosomasMicrotúbulos (citoesqueleto)CÉLULA VEGETAL Membrana plasmática Retículo endoplasmático granularRetículo endoplasmático liso Aparato de Golgi Mitocondria Núcleo Ribosomas Cloroplasto Pared celulósica Vacuola
Trabajo de schleidenEn 1838, Matthias Schleiden (1804-1881), un botánico alemán, afirmó que los vegetales son agregados de seres completamente individualizados, independientes y distintos, que son las células mismas.Theodor schwann (1839)Postuló el primer concepto sobre la teoría celular . Las células son las parte elementales tanto de plantas como de animales. Ciencias relacionadas con la biología celular • Citología: Estudia la estructura de la célula y sus funciones • Bioquímica: Estudia la composición química de los organismos y las relaciones que suceden en los procesos • Citogenética: Las estructuras celulares relacionadas con los fenómenos genéticos • Fisiología: Las funciones celulares • Genética: La transmisión de los caracteres hereditarios a sus descendientes y la variabilidad que presentan • Histología: Formación, estructura, función y clasificación de los tejidos. • Taxonomía: Ordenación, clasificación y nomenclatura de los organismos. • Biofísica: Funcionamiento físico de los seres vivos • Evolución: El origen de los organismos y los cambios sufridos a través del tiempo • Botánica: Organismos y sus relaciones en el reino vegetal • Zoológico: Tipos de organismos y sus relaciones con el reino animal • Anatomía: Estructura de los organismos • Embriología: Desarrollo de los organismos. • Parasitología: Estudia las formas de vida que se encuentran dentro o sobre otros organismos y que viven a expensas de ellos.
2. Principales componentes de los seres vivos. 2.1 COMPONENTES INORGÀNICOS Los componentes inorgánicos son sustancias simples de estructura sencilla, formadas por moléculas pequeñas (bajo peso molecular), presentes en la materia viva y no viva. Por lo general no llevan carbono en sus moléculas, con algunas excepciones como en el caso del dióxido de carbono. Son ejemplos el agua, el dióxido de carbono y las sales minerales.2.1.1 AGUA Es el principal componente del organismo de los seres vivos.El ser humano no puede estar sin beberla más de cinco o seis días sin poner en peligro su vida. El cuerpo humano tiene un 75 % de agua al nacer y cerca del 60 % en la edad adulta. Aproximadamente el 60 % de este agua se encuentra en el interior de las células (agua intracelular). El resto (agua extracelular) es la que circula en la sangre y baña los tejidos.2.1.2. SALES MINERALES Las sales minerales son moléculas inorgánicas que suelen tener fácil ionización en presencia de agua y que en los seres vivos aparecen tanto precipitados como disueltas. Todos los seres vivos contienen en proporciones variables, sales minerales.El tejido animal mas rico en sales es el Óseo que llega a tener un contenido de un 20%. Las sales minerales las podemos clasificar en 2 grandes grupos: Sales insolubles y sales solublesSALES INSOLUBLES: se trata de las sales minerales que se encuentran en los seres vivos, en estado solido, cristalizadas y no ionizadas que constituyen depósitos de Exo- y Endoesqueletos (huesos, dientes, conchas, etc.)SALES SOLUBLES: se encuentran disueltas en agua y disociadas en sus iones correspondientes que son los responsables de su actividad biológica.
2.2 COMPONENTES ORGANICOS Formados principalmente por combinaciones diferentes de Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno, tienen propiedades especiales que son útiles para el ser humano.En la alimentación se utilizan compuestos orgánicos, como vitaminas y proteínas.El compuesto orgánico más utilizado en la industria es el Petróleo.2.2.1 CARBOHIDRATOStambién llamados glúcidos, son los compuestos orgánicos más abundantes de la biosfera y a su vez los más diversos. FuncionesLas funciones que los glúcidos cumplen en el organismo son, energéticas, de ahorro de proteínas, regulan el metabolismo de las grasas y estructural.Dependiendo de su composición, los carbohidratos pueden clasificarse en:SimplesMonosacáridos: glucosa o fructosaDisacáridos: formados por la unión de dos monosacáridos iguales o distintos: lactosa, maltosa, sacarosa, etc.Oligosacáridos: polímeros de hasta 20 unidades de monosacáridos.ComplejosPolisacáridos: están formados por la unión de más de 20 monosacáridos simples.Función de reserva: almidón, glucógeno y dextranos.Función estructural: celulosa y xilanos.
2.2.2 PROTEINASLas proteínas son los materiales que desempeñan un mayor numero de funciones en las células de todos los seres vivos. Por un lado, forman parte de la estructura básica de los tejidos (músculos, tendones, piel, uñas, etc.) y, por otro, desempeñan funciones metabólicas y reguladoras (asimilación de nutrientes, transporte de oxígeno y de grasas en la sangre, inactivación de materiales tóxicos o peligrosos, etc.).Son macromoléculas orgánicas, constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (I), etc... Se clasifican, de forma general, en Holoproteinas y Heteroproteinas.2.2.3 LIPIDOSLos lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente, en menor proporción, también oxígeno. Además ocasionalmente pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre .Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características: Son insolubles en agua Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.
2.2.4 ACIDOS NUCLEICOSLos ácidos nucleicos son macromoléculas, polímeros formados por la repetición de monómeros llamados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster.Existen dos tipos de ácidos nucleicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico)
2.2.5 VITAMINASLas vitaminas son sustancias orgánicas imprescindibles en los procesos metabólicos que tienen lugar en la nutrición de los seres vivos. No aportan energía, puesto que no se utilizan como combustible, pero sin ellas el organismo no es capaz de aprovechar los elementos constructivos y energéticos suministrados por la alimentación.Las vitaminas pueden ser liposolubles o hidrosolubles:HIDROSOLUBLES: Se caracterizan porque se disuelven en agua, por lo que pueden pasarse al agua del lavado o de la cocción de los alimentos.El exceso de vitaminas hidrosolubles se excreta por la orina, por lo que no tienen efecto tóxico por elevada que sea su ingesta.LIPOSOLUBLES: Se caracterizan porque no son solubles en agua , se almacenan en el organismo y su ingesta en exceso puede provocar desajustes. Pertenecen a este grupo las vitaminas A, D, E y K.
2.2.6 HORMONASLas hormonas son mensajeros que transmiten información en seres pluricelulares desde unas células a otras. La hormona es un mensajero químico sintetizado en determinadas células que son transportadas fundamentalmente por vía sanguínea (alguna vía neuronal) hasta otras células que van a captar su presencia y ejercer una función. Constituyen un sitema de transmisión de información sumamente importante junto con el sistema nervioso (que también utiliza mensajeros químicos).2.2.7 ENZIMASLas enzimas son unas sustancias (la mayoría proteicas) que actúan como catalizadores o sea facilitan y aceleran muchísimas reacciones químicas que se producen en nuestro organismo sin que ellas mismas sean cambiadas o destruidas durante esa acción. Se encuentran en todos los tejidos de nuestro organismo.
3. Estructura celular. (Descripción y función de los componentes celulares). 3.1.1 PROTOPLASMA El protoplasma, el material de que estan formadas las celulas y que se ha descrito com la base fisica de la vida, existe en estado coloidal. Propiedades del protoplasma El protoplasma se caracteriza por poseer abundantes propiedades fisiológicas que señalan las funciones de las células. Todas las células vivas muestran estas propiedades. Las funciones de cualquier tipo de célula en particular son expresión directa de una o más de estas propiedades de su protoplasma. 3.1.2 CITOPLASMA El citoplasma consiste en una estructura celular cuya apariencia es viscosa. Se encuentra localizada dentro de la membrana plasmática pero fuera del núcleo de la célula. Hasta el 85% del citoplasma está conformado por agua, proteínas, lípidos, carbohidratos, ARN, sales minerales y otros productos del metabolismo. Además en su interior están localizados ciertos orgánulos como mitocondrias, plastidios, lisosomas, ribosomas, centrosomas, esferosomas, microsomas, diferenciaciones fibrilares y las inclusiones. 3.1.4 CITOSOL El citosol, también llamado hialoplasma, es el medio acuoso del citoplasma en el que se encuentran inmersos los orgánuloscelulares. Representa aproximadamente la mitad del volumen celular. Etimológicamente citosol significa la parte soluble del citoplasma.
3.1.5 CITOESQUELETOEl citoesqueleto tiene por función estabilizar la estructura de la celula, organizar el citoplasma con todos sus organelos y producir movimiento. Formado por tres tipos de filamentos proteícos principalmente:Filamentos de Actina Microtúbulos Filamentos intermedios3.1.6 SUSTANCIAS ERGÀSTICASson productos pasivos del protoplasto como por ejemplo productos de almacenamiento, productos de desecho y otros. Estas sustancias aparecen y desaparecen a lo largo de la vida de la célula, entre estas encontramos: granos de almidón, cristales, pigmentos autocianinos, gotas de aceite, resinas, latex y otros. Estas sustancias se encuentran en la pared celular, matrix citoplasmática y organelos incluyendo las vacuolas.3.1.7 PARED CELULARLa pared celular es una capa rígida que se localiza en el exterior de la membrana plasmática en las células de bacterias, hongos, algas y plantas. La pared celular protege los contenidos de la célula, da rigidez a la estructura celular, funge como mediadora en todas las relaciones de la célula con el entorno y actúa como compartimiento celular. Además, en el caso de hongos y plantas, define la estructura y otorga soporte a los tejidos.
3.1.8 MEMBRANA PLASMATICALa membrana plasmática o celular es una estructura laminar formada por lipidos (con cabeza hidrofilica y cola hidrofobica) y proteinas que engloba a las células, define sus límites y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de éstas. Además, se asemeja a las membranas que delimitan los orgánulos de células eucariotas.3.1.9 NUCLEOEl núcleo de la célula es un pequeño cuerpo que generalmente tiene forma esférica u ovalada. Su ubicación tiende a estar localizada en el centro de la célula. Sin embargo, es capaz de desplazarse en el caso de algunas células, mientras que en el caso de otras se encuentra fijo.El núcleo tiene funciones de control y dentro de él se encuentra localizados los entes hereditarios. El núcleo se encuentra claramente delimitado por una membrana nuclear que lo separa del citoplasma que lo rodea, además de regular que3.1.10 NUCLEOLOEn biología celular, el nucléolo o nucleolo es una región del núcleo que no se considera un orgánulo. La función principal del nucleolo es la producción y ensamblaje de los componentes ribosómicos. El nucleolo es aproximadamente esférico y está rodeado por una capa de cromatina condensada. El nucléolo, es la región heterocromática más destacada del núcleo. No existe membrana que separe el nucleolo del nucleoplasma.Los nucleolos están formados por proteínas y ADN ribosomal (ADNr).
3.1.11 MITOCONDRIALas mitocondrias son pequeños cuerpos ubicados en el citoplasma (la materia que ocupa el espacio entre las paredes internas de la célula y el exterior del núcleo) de la célula que suelen presentar diferentes formas: filamentos, bastoncitos o esféricas y su tamaño suele variar entre 0.2 y 5 micras. Una característica resaltante de las mitocondrias es que contienen su propio ADN.3.1.12 APARATO DE GOLGIEl aparato de Golgi es una extensión del retículo endoplasmático estando ubicado en la cercanía del núcleo. Está conformado por un conjunto de vesículas, llenas de productos celulares, estrechamente unidas entre sí, cosa que le da la apariencia de canales con paredes sin gránulos que se intercomunican.3.1.13 RETICULO ENDOPLASMATICOEl retículo endoplasmático es un sistema membranoso cuya estructura consiste en una red de sáculos aplanados o cisternas, sáculos globosos o vesículas y túbulos sinuosos que se extienden por todo el citoplasma y comunican con la membrana nuclear externa. Dentro de esos sacos aplanados existe un espacio llamado lúmen que almacena las sustancias. Existen dos clases de retículo endoplasmático: R.E. rugoso (con ribosomas adheridos) y R.E. liso (libres de ribosomas asociados).Su función primordial es la síntesis de proteínas, la síntesis de lípidos constituyentes de membrana y la participación en procesos de detoxificación de la célula
3.1.14 RIBOSOMASTodas las células de los organismos vivos contienen ribosomas, que son pequeñas estructuras distribuídas por todo el citoplasma y también concentradas en ciertos lugares en particular, como en el retículo endoplasmático rugoso, y dentro de los cloroplastos y las mitocondrias. En los ribosomas ocurre uno de los pasos más importantes de la fabricación de proteínas al interior de la célula3.1.15 LISOSOMASEl lisosoma es una vesícula membranosa que contiene enzimas hidrolítico para la digestión intracelular controlada de macromoléculas.La lesión de la membrana en los extractos celulares inducida por la lisis osmótica o por el envejecimiento, explica la liberación de los enzimas en forma no sedimentable.3.1.16 VACUOLAS Las vacuolas son sacos limitados por membrana, llenos de agua con varios azúcares, sales, proteínas, y otros nutrientes disueltos en ella. Cada célula vegetal contiene una sola vacuola de gran tamaño que usualmente ocupa la mayor parte del espacio interior de la célula.
3.1.17 PLASMODESMOSSe llama plasmodesmos a los filamentos de citoplasma que atraviesan las paredes celulares, manteniendo interconectadas las células contiguas, en organismos pluricelulares en los que existe pared celular, como las plantas o los hongos. Permiten la circulación directa de las sustancias del citoplasma entre célula y célula, atravesando las dos paredes adyacentes a través de perforaciones acopladas diversamente denominadas punteaduras o poros.3.1.18 CENTRIOLOSLos centríolos son dos pequeños cuerpos huecos y cilíndricos de color oscuro. Se ubican próximos al núcleo y están presentes en las células de animales y en las de algunos vegetales inferiores. Aparentemente desempeñan un papel de mucha importancia durante la división celular en la que físicamente ocupan posiciones perpendiculares entre sí pero en polos opuestos de la célula. Al conjunto de centríolos se les denomina diplosoma.3.1.19 CLOROPLASTOSLos cloroplastos son orgánulos aún mayores y se encuentran en las células de plantas y algas, pero no en las de animales y hongos. Su estructura es aún más compleja que la mitocondrial: además de las dos membranas de la envoltura, tienen numerosos sacos internos formados por membrana que encierran el pigmento verde llamado clorofila. Desde el punto de vista de la vida terrestre, los cloroplastos desempeñan una función aún más esencial que la de las mitocondrias: en ellos ocurre la fotosíntesis; 3.1.20 CILIOS Y FLAGELOSSon estructuras finas de gran longitud que se encuentran en la superficie llibre de las celulas de los distintos tipos de células. Sunfuncion principal es la de proporcionar movimiento a la cálula. En principio la función de ambos es la misma y de estructura similar.Tanto cilios como flagelos se encuentran ampliamente distribuidos en el reino animal y en las algas.
4.- CICLO CELULAR Proceso por el que pasa una célula cada vez que se divide. El ciclo celular consiste de una serie de pasos durante el que los cromosomas y otro material de la célula se duplica para hacer dos copias. A continuación, la célula se divide en dos células hijas y cada una de las cuales recibe una copia del material duplicado. El ciclo celular se completa cuando cada célula hija se rodea con su propia membrana exterior. También se llama ciclo mitótico.
Fases Del Ciclo Celular InterfaceEs el período de tiempo que transcurre entre dos mitosis, y que comprende los períodos G1, S, y G2. Durante la interfase se produce la duplicación de todos los componentes fundamentales de la célula, es decir DNA, RNA y proteínas; síntesis de lípidos, enzimas, membranas que se requieren para la división.El período G1, llamado primera fase de crecimiento, se inicia con una célula hija que proviene de la división de la célula madre. La célula aumenta de tamaño, se sintetiza nuevo material citoplásmico, sobre todo proteínas y RNA.El período G0, la célula se encuentra en estado quiescente, cumpliendo con su función correspondiente, aunque en esta fase la célula no está preparándose para la división es donde llega la señal proteica.El período S o de síntesis, en el que tiene lugar la duplicación del DNA. Cuando acaba este período, el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de DNA que al principio. Hay síntesis de proteínas.El período G2, DNA se sigue sintetizando RNA y proteínas; el final de este período queda marcado por la aparición de cambios en la estructura celular, que se hacen visibles con el microscopio y que nos indican el principio de la mitosis o división celular. Se realizan reparaciones en el DNAEl tiempo de cada fase es variable entre los organismos. En cada fase hay puntos de chequeo mediante proteínas que se fosforilizan o no.
MITOSIS La mitosis, o división celular, es el proceso por el cual, a partir de una célula madre, se originan dos células hijas con el mismo número de cromosomas y con idéntica información genética que la célula inicial.INTERFASE: Es la etapa previa a la mitosis donde la célula se prepara para dividirse, en esta, los centríolo y la cromatina se duplican, aparecen los cromosomas los cuales se observan doblesPROFASE: Comienza con la conversión de la cromatina en cromosomas (1) por un proceso de espiralización de las cadenasMETAFASE: Es una fase breve en la que todos los cromosomas dobles se encuentran situados en el ecuador (parte media) de la célula, formando una figura muy característica llamada placa ecuatorial.ANAFASE: Las cromátidas se separan por el centrómero y se desplazan hacia los centríolos, al tiempo que van desapareciendo las fibras del huso. En este momento ya se ha repartido el material hereditario (las cadenas de ADN) de forma idéntica en dos partes. Ahora las cromátidas se llaman cromosomas. La anafase es la fase crucial de la mitosis, por que en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética originaL.TELOFASE: Es una profase al revés, se reconstruyen las membranas nucleares y reaparecen los nucléolos de las células hija. Los cromosomas se desorganizan para formar de nuevo la molécula de cromatina. Por último, la membrana celular empieza a separar los dos núcleos nuevos, finalizando el proceso de mitosisCITOCINESIS: Es la segunda etapa acompañante de la mitosis, en esta, el citoplasma se divide para formar dos células hijas diploides idénticas con la repartición aproximada de los orgánulos celulares.
MEIOSIS La meiosis es un proceso en el que, a partir de una célula con un número diploide de cromosomas (2 n), se obtienen cuatro células hijas haploides (n), cada una con la mitad de cromosomas que la célula madre o inicial. PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA:Interfase o fase de reposo. En una célula en la que hay una masa de ADN procendente del padre y otra procedente de la madre se va a iniciar una meiosis.Final de la interfase. Duplicación del ADN.Profase I A. Formación de los cromosomas.Profase I B. Entrecruzamiento. Los cromosomas homólogos intercambian sectores. El núcleo se rompe.Metafase I. Aparece el huso acromático. Los cromosomas se fijan por el centrómero a las fibras del huso.Anafase I. Las fibras del huso se contraen separando los cromosomas y arrastrándolos hacia los polos celulares.Telofase I. Se forman los núcleos y se originan dos células hijas. Los cromosomas liberan la cromatina.SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICAProfase II. Se forman los cromosomas y se rompe el núcleo.Metafase II. Los cromosomas se colocan en el centro celular y se fijan al huso acromático.Anafase II. Los cromosomas se separan y son llevados a los polos de la célula.Telofase II. Se forman los núcleos. Los cromosomas se convierten en cromatina y se forman las células hijas, cada una con una información genética distinta.En los individuos machos, la gametogénesis recibe el nombre de espermatogénesis y tiene lugar en los órganos reproductores masculinos. En los individuos hembras, la gametogénesis recibe el nombre de ovogénesis y se realiza en los órganos reproductores femeninos.
Regulación del ciclo celular Las células proliferan aumentando su contenido de moléculas y orgánulos (crecimiento en masa o tamaño) y duplicando y segregando sus cromosomas, para posteriormente dividirse en dos células hijas que son genéticamente iguales. La proliferación celular tiene lugar de un modo controlado de acuerdo a las necesidades generales del organismo. La regulación del ciclo celular ocurre de diferentes formas. Algunas se dividen rápidamente, otras como las células nerviosas pierden la capacidad de dividirse una vez que llegan a la madurez. Algunas, como las células hepáticas, conservan, aunque no la utilizan, su capacidad de división. Las células del hígado se dividen si se remueve parte del hígado y su división continúa hasta que el hígado retorna a su tamaño normal. Factores ambientales tales como cambios en la temperatura y el pH, disminución de los niveles de nutrientes llevan a la disminución de la velocidad de división celular.
División celular Las plantas y los animales están formados por miles de millones de células individuales organizadas en tejidos y órganos que cumplen funciones específicas. Todas las células de cualquier planta o animal han surgido a partir de una única célula inicial “el óvulo fecundado” por un proceso de división. El óvulo fecundado se divide y forma dos células hijas idénticas, cada una de las cuales contiene un juego de cromosomas idéntico al de la célula parental. Después cada una de las células hijas vuelve a dividirse de nuevo, y así continúa el proceso. Señales celulares Durante el desarrollo del embrión, cada tipo de célula queda programada para responder de una forma concreta; por tanto, debe haber un sistema que haga circular mensajes o señales entre las células. La célula debe asimismo trabajar en armonía con el medio en que se encuentra; en un organismo pluricelular, esto significa colaborar con las células vecinas. La importancia de estos `controles sociales' se hace aparente cuando fallan y la división celular se produce de forma descontrolada; se genera entonces un tumor canceroso. Bases celulares para la reproducción animal y vegetal.
5.- Técnicas de estudio de la célula. 5.1 MICROSCOPIA: La microscopía es la técnica de producir imágenes visibles de estructuras o detalles demasiado pequeños para ser percibidos a simple vista. En la microscopía se evidencia los grandes aportes que la física ha hecho a la biología.Anton van Leeuwenhoek (Holanda, 1632-1723), un vendedor de telas, aficionado a pulir lentes, logró fabricar lentes lo suficientemente poderosas como para observar bacterias, hongos y protozoos, a los que llamó "animálculos"El primer microscopio compuesto fue desarrollado por Robert Hooke. A partir de éste, los avances tecnológicos permitieron llegar a los modernos microscopios de nuestro tiempo, los que existen de varios tipos y son usados con diferentes fines.5.1.2 Contraste y fase: La microscopía de contraste de fase, fue desarrollada fundamentalmente por Zernike en 1932. l microscopio de contraste de fase permite observar células sin colorear y resulta especialmente útil para células vivas.Este aprovecha las pequeñas diferencias de los índices de refracción en las distintas partes de una célula y en distintas partes de una muestra de tejido.5.1.3 Luz ultravioleta: Cuando un microorganismo se expone a Ltv-c, los núcleos de las células, debido a los procesos photolytic, esto modifica la; división de la célula, y por lo tanto la reproducción es prevenida. 5.1.4 Polarización: Este fenómeno de polarización solo se da con ondas transversales, pero no con longitudinales, ya que implica una asimetría respecto del eje en la dirección de propagación. Si se demuestra que un haz luminoso puede ser polarizado, llegaremos a la conclusión de que las ondas luminosas son transversales.
5.1.4 Polarizacion: Es un fenómeno por el cual las vibraciones de un rayo luminoso, que como es sabido se producen en todos los planos normales a la dirección de propagación de éste, se realizan preferentemente en un solo plano determinado, que se llama, precisamente, plano de polarización. 5.1.5 Fluorescencia: Microscopio de fluorescencia – Una molécula que fluorece emite luz de longitud de onda que se encuentra dentro del espectro visible, cuando es expuesta a una fuente de luz ultravioleta.Se usa para revelar moléculas fluorescentes naturales, como la vitamina A y algunos neurotransmisores. Al ser escasas las moléculas autofluorecentes su aplicación más difundida es para revelar unafluorescencia agregada, como en la detección de antígenos o anticuerpos enprocedimientos de coloración inmunocitoquímica.5.2Métodos citoquímicos: Las técnicas histoquímicas son un conjunto detécnicas usadas para la localización de moléculas, dependiendo del nivel donde estemos trabajando se llamarán histo-químicas (tejidos) o citoquímicas (célula) aunque ambos términos se usan como sinónimos.5.2.1 Tinción Existen: técnicas de tinción específicas que ponen demanifiesto distintos componentes celulares:*Técnica del PAS ( ácido peryódico de Schiff) se utiliza para teñir carbohidratosy revela la existencia del glicocáliz que aparece de color morado.*La tinción de Feulgen es específica para el ADNy tiñe el núcleo de colormorado.*Los lípidos se pueden detectar con tetróxido de osmio (color negro) o con rojode Sudán (rojo).*El almidón se detecta con la solución de Lugol y aparecerá de color violeta.*El colorante llamado verde brillante tiñe la lignina.
5.2.1 Tinción: La tinción (término más común) o coloración es una técnica auxiliar en microscopía para mejorar el contraste en la imagen vista al microscopio.5.3.1 Fijación Métodos histológicos: Existe un conjunto de procedimientos implicados en la descripción y comprensión de la estructura de las células y de los tejidos vivos. Hay dos métodos básicos de tomar fotografías por medio del microscopio. En el primer método el objetivo de la cámara realiza una función parecida a la del cristalino del ojo y proyecta sobre el sensor una imagen real de la imagen virtual que se ve por el ocular del microscopio. Este método es el único adecuado para utilización de cámaras con objetivofijo,esto es, no intercambiable.El segundo método, adecuado para cámaras con objetivo intercambiable, implica retirar el objetivo de la cámara y ajustar el microscopio de modo que el ocular forme una imagen directamente sobre el sensor.5.3.Fraccionamiento del contenido celular: El fraccionamiento celular es usado para investigar la bioquímica y fisiología de organelos fuera del ambiente complejo de la célula intacta. El objetivo principalde este experimento es aislar los cloroplastos, núcleo y mitocondria del tejido de plantas porel método de fraccionamiento celular. Los otros objetivos son examinar esas fracciones microscópicamente y estimar elcoeficiente de sedimentación de los cloroplastos.
6.1 Características grales. del Reino Monera (procariontes). Los individuos pertenecientes al reino monera son organismos procariotas unicelulares. Están representados a través de las bacterias y de las algas verdes azuladas. A estos organismos se les encuentra como unicelulares pero conformando colonias (en grupos miceliales). Se caracterizan por el hecho de no poseer membranas nucleares, mitocondrias, plástides ni flagelos avanzados. Generalmente, efectúan su alimentación por medio de la absorción pero algunos especimenes son capaces de realizar procesos fotosintéticos o quimiosintéticos. Principalmente, su tipo de reproducción puede ser asexual, por fisión o por yemas. Otra forma de reproducción se da a través de fenómenos protosexuales. Dentro del reino monera, se puede encontrar a los individuos que son inmóviles y a los que tienen la capacidad de desplazarse. Cuando el organismo puede desplazarse lo hace a través del latido de flagelos simples (ya hemos mencionado que carecen de flagelos avanzados) o por deslizamiento Rama Nyxocera (si carecen de flagelos).Rama NyxomoneraEsta rama del reino monera agrupa a los individuos sin flagelos, al carecer de estos el único tipo de movilidad que podría darse (es decir, cuando exista) es por deslizamiento.
El Reino taxonómicoMonera comprende, entre otras, a las eubacterias (las bacterias "verdaderas" y las cianobacterias, o bacterias fotosintetizadoras).* Los organismos de este grupo no poseen organelas rodeadas por membranas (como las formas superiores de vida) y se conocen como procariotas.*Procesos bioquímicos que en eucariotas ocurren normalmente en los cloroplastos omitocondrias, tienen lugar en la membrana citoplasmática.*El cromosoma bacteriano esta constituido por ADN circular que se ubica en la región denominada nucleoide*Distribuidos en el citoplasma bacteriano se encuentran pequeños lazos de ADN conocidos como plásmidos.La respiración de las bacterias son anaerobias y aerobias.
6.1.1 Estructura y morfología MorfologíaEstá integrado por los organismos procarióticos, unicelulares y está constituido por bacterias y algas azuladas (cianobacterias), son más primitivos que los eucariotas. Todos ellos poseen ribosomas y una cadena circular de ADN asociada a una pequeña cantidad de ARN y una proteína no histónica, que no está encerrada dentro de una membrana.Carecen de organelos delimitados por membranas (mitocondria, lisosomas, retículo endoplásmico, etc.). Se dividen por fisión binaria o por fragmentación y brotación, pero pueden tener recombinación genética.El tamaño suele ser menor que el de los eucariotas. La membrana celular de los procariotas carece de colesterol y de otros esteroides.En las bacterias fotosintéticas, los sitios de la fotosíntesis, están en la membrana celular.Poseen paredes rígidas; son hipertónicos con relación a su ambiente, si careciesen de paredes, estallarían.En algunos procariotas la pared consta de 2 capas, una interna de péptido-glucano y otra externaque contiene lipoproteínas y lipopolisacáridos.Algunos tipos de bacterias tienen prolongaciones que se conocen como flagelos y pelos. Los pelos son unos bastones cilíndricos rígidos; son más cortos y más finos que los flagelos. A menudo existen centenares en una sola célula. Sirven para fijar la bacteria a una fuente alimenticia o a la superficie de un líquido.Distintos tipos de bacterias producen colonias, aparecen cuatro grupos morfológicos:ü bacilos: formas rectas en bastón.ü cocos: forma esférica.ü espirilos: largos bastones en tirabuzón.ü vibriones: espirales incompletas. Los cocos pueden adherirse en pares, después de la división (diplococos); ocurrir en aglomeración (estafilococos), o formar cadenas (estreptococos).
6.2 Características grales. del Reino Protista (eucariontes) El Reino Protista está conformado por un grupo de organismos que presentaban un conjunto de características que impedían colocarlos en los reinos ya existentes de una manera plenamente definida. Esto se debe a que algunos protistas pueden parecerse y actuar como individuos del reino plantas, otros protistas pueden parecerse y actuar como organismos del reino animal, pero los organismos del reino protista no son ni animales ni plantas.Los individuos del reino de los protistas son los que presentan las estructuras biológicas más sencillas entre los eucariotas (ya que su ADN está incluido en el núcleo de la célula), y pueden presentar una estructura unicelular (siendo esta la más común), multicelular o colonial (pero sin llegar a formar tejidos). Los protistas son autótrofos (en su mayoría) y producen un alto porcentaje del oxígeno de la tierra. Sin embargo, es complicado establecer un cuadro de características generales para los organismos del reino protista. Con todo, procuraremos presentar las características más comunes en la mayoría (No están presentes en todos los protistas) de estos organismos a continuación:*Son Eucariotas*No forman tejidos*Son autótrofos (por fotosíntesis), heterótrofos (por absorción) o una combinación de ambos.*Generalmente son aerobios pero existen algunas excepciones.*Se reproducen sexual (meiosis) o asexualmente (mitosis).*Son acuáticos o se desarrollan en ambientes terrestres húmedos
MorfologíaLas células eucarióticas tienen un núcleo formado por un número variable de cromosomas y separado del resto de la célula (el citoplasma) por una membrana nuclear. También se caracterizan por la presencia de orgánulos específicos (subestructuras celulares especializadas), tales como las mitocondrias, cloroplastos y corpúsculos basales (inicio del flagelo). Este tipo de células representa un paso adelante en la evolución, por encima de las células procarióticas, más primitivas y que engloban a las bacterias y las algas verdeazuladas, que forman el reino Monera. Este tipo de células carece de membrana nuclear y de algunos orgánulos. Hay teorías que sostienen que las células eucarióticas pueden haberse originado por asociación simbiótica de células procarióticas. La mitocondria, por ejemplo, podría derivarse de alguna forma bacteriana introducida en otra célula. Algo similar puede haber ocurrido con los cloroplastos a partir de procariotas como las algas verdeazules. Es probable que las células eucarióticas hayan evolucionado pasando por distintas asociaciones simbióticas, hasta alcanzar la gran diversidad de organismos que constituyen en la actualidad el reino Protista.
Los protozoarios: protistas parecidos a los animalesLos organismos parecidos a los animales del reino Protista se llaman protozoarios. Todos los protozoarios son heterótrofos. La mayoría de protozoarios puede moverse de un lugar a otro y dependiendo del método que use para su locomoción se clasifica en los diferentes grupos. Sarcodinos: constan de seudópodos que son proyecciones de una célula parecidos a unos dedos, que se usan en la locomoción y la alimentación. Los seudópodos se forman por el flujo del citoplasma contra la membrana celular. Entre los sarcodinos ocurre la reproducción sexual y asexual. Algunos ejemplos de sarcodinos son: la amiba, el radiolario y el foraminífero. Ciliados: organismos unicelulares rodeados de extensiones cortas, como pelos, que salen de una célula llamados cilios. Se alimenten, mayormente, de bacterias. Cada ciliado tiene uno o más núcleos grandes llamados macronúcleos y uno o dos núcleos pequeños llamados micronúcleos. Esporozoarios: protozoarios parásitos que en alguna parte del ciclo de vida forman muchas células pequeñas llamadas esporas. Todos los esporozoarios no tienen estructuras externas de locomoción, sin embargo se mueven de un hospedero a otro. Durante la reproducción sexual, las células sexuales se unen para formar un cigoto. El núcleo del cigoto se divide y forma muchos otros núcleos. Cada núcleo se rodea de un poco de citoplasma para convertirse en una espora. Flagelados: Algunos flagelados son de vida libre y otros son parásitos. Algunos ejemplos de este tipo de organismos son los del género Trypanosoma, del género Giardia, el coanofoglagelado.
http://www.educaplus.org/luz/polarizacion.htmlhttp://www.scribd.com/doc/38609188/Apuntes-de-Bilogia-Celular-Quinta-Unidad www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r23897.PDF bibliografías