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Slide 1 La célula

Notes: La célula es la colección de materia viva más simple. Conozcamos pues, la célula.

Slide 2 La célula

Notes: La célula fue observada por primera vez en 1665 por Robert Hooke. Antoni van Leeuwenhoek describió más tarde que las células podían moverse. Él observó las bacterias mediante el uso de microscopios fabricados por sus manos.

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Slide 3 La célula

Notes: A pesar de que el movimiento de las células llamó la atención de los primeros científicos, conocemos hoy día que no todas las células se mueven

– Sin embargo, las partes u organelos celulares en su interior, sí se mueven activamente.

– Por lo tanto, la célula es un sistema vivo y dinámico

Slide 4 La célula vegetal

Notes: Los primeros microscopios proveyeron los datos que establecieron la teoría celular

– Esta teoría establece que todo lo que tiene vida está compuesto de células y que todas las células se forman de otras células

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Slide 5 Los microscopios

Notes: Los microscopios muestran el mundo de la célula Se han desarrollado muchos microscopios para tener una vista más clara de la célula y su estructura interna. Las muestras bajo el microscopio de luz se pueden magnificar o visualizar hasta 1,000 veces más grandes que su tamaño actual. Otros microscopios como el electrónico, son más especializados y magnifican hasta 100,000 veces la imagen.

Slide 6 Paramecium

Notes: Microfotografía de luz de un protista, Paramecium.

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Slide 7 Paramecium

Notes: Micrografía electrónica del Paramecium.

Slide 8 Paramecium

Notes: Micrografía producida por interferencia diferencial de microscopía de contraste del Paramecium.

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Slide 9 Células nerviosas

Notes: Micrografía producida por microscopía de fluorescencia, mostrando las células nerviosas en un cultivo de tejidos.

Slide 10 Células microscópicas

Notes: La mayoría de las células son microscópicas: no pueden verse sin microscopio

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Slide 11 Células procariotas

Notes: Las células procariotas son más simples en estructura que las eucariotas Las bacterias y arqueas son células procariotas Todas las demás formas de vida son eucariotas

Slide 12 Célula procariota

Notes: Veamos una célula procariota típica

– Las células procariotas y eucariotas tienen membrana plasmática y uno o varios cromosomas y ribosomas

– Las células eucariotas tienen un núcleo rodeado por membrana y varios organelos, mientras que las procariotas tienen un nucleoide y no tienen verdaderos organelos

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Slide 13 Células eucariotas

Notes: Las células eucariotas se dividen en compartimentos o áreas funcionales Hay cuatro procesos en las células eucariotas que dependen de estos compartimentos y organelos

1. Producción o fabricación de moléculas y estructuras 2. Ruptura de moléculas químicas 3. Transformación de energía 4. Apoyo estructural, movimiento y comunicación

La producción o fabricación involucra el núcleo, los ribosomas, el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi

– Para fabricar una proteína, como por ejemplo, una enzima, se requiere el trabajo en conjunto de todas estas estructuras u organelos

Slide 14 Células eucariotas

Notes: Los lisosomas, vacuolas, y peroxisomas trabajan en coordinación para la digestión con enzimas hidrolíticas de los materiales no deseados dentro de la célula. De este proceso resultan productos que son utilizados por la célula como alimento. Como ejemplo mencionamos la ruptura de una bacteria por estos organelos.

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Slide 15 Células eucariotas

Notes: La transformación de energía incluye mitocondrias en las células de animales y cloroplastos en las células vegetales (en plantas)

– La producción de moléculas que contienen energía, como el trifosfato de adenosina (ATP por sus siglas en inglés), se ubica en mitocondrias y cloroplastos

Slide 16 Células eucariotas

Notes: El apoyo estructural, movimiento y comunicación implica el citoesqueleto, la membrana plasmática y la pared celular.

– Un ejemplo de la importancia de éstos es la respuesta y movimiento de las células fagocíticas ante un área con infección.

A pesar de que la célula está dividida en compartimentos, ninguna de sus estructuras trabaja por su cuenta. Las membranas de los organelos en la célula eucariota permiten crear ambientes para favorecer diferentes procesos metabólicos.

– Cada compartimento está lleno de fluidos que mantienen las condiciones requeridas para la actividad o función.

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Slide 17 Célula animal

Notes: Las células eucariotas pueden ser del reino vegetal o animal. Y a pesar de que hay mucha similitud entre la célula vegetal y la célula animal, existen sus diferencias

– La célula vegetal no tiene lisosomas ni centriolos – La célula vegetal sí tiene una pared celular rígida, cloroplastos, y

una vacuola central que no tiene la célula animal Observemos la célula animal: no tiene pared celular, cloroplastos ni vacuola central.

Slide 18 Célula vegetal

Notes: Como dijimos, la célula vegetal no tiene ciertas estructuras que tiene la animal; mientras que sí tiene una pared celular rígida, cloroplastos y vacuola central.

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Slide 19 Fosfolípido

Notes: Las estructuras de las membranas se relacionan con sus funciones La membrana plasmática controla el movimiento de moléculas que entra o sale de la célula Esta característica se conoce como permeabilidad selectiva Las moléculas que forman la estructura de la membrana son las responsables de esta permeabilidad selectiva Las moléculas que la componen son lípidos (grasas), proteínas y algunos carbohidratos, pero lo más abundante son los fosfolípidos (grasas con fósforo) Aquí vemos una molécula de fosfolípidos.

Slide 20 Los fosfolípidos

Notes: Los fosfolípidos forman una capa doble conocida como bicapa de fosfolípidos.

– Las cabezas hidrofílicas hacia afuera y los extremos hidrofóbicos hacia el interior.

– Así las cabezas hidrofílicas se exponen a los fluidos como el agua mientras que los extremos hidrofóbicos están protegidos del agua.

Las proteínas se unen a la superficie o se encuentran integradas a la bicapa de fosfolípidos.

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Slide 21 Bicapa de fosfolípidos

Notes: Veamos la bicapa de fosfolípidos con sus proteínas asociadas. Una de las funciones principales de la bicapa de fosfolípidos es la permeabilidad selectiva. Debido a su composición química, algunas moléculas pueden simplemente atravesarla mientras que otras necesitan ayuda. Los extremos hidrofóbicos e hidrofílicos de la molécula de fosfolípidos se arreglan naturalmente creando una bicapa de lípidos.

Slide 22 El núcleo

Notes: Estructuras celulares envueltas en producción y ruptura de moléculas El núcleo controla las actividades de la célula y contiene el material hereditario de la célula.

– El material hereditario se conoce como cromatina. – Incluye proteínas y ADN que luego formarán los cromosomas de la

célula. El ADN dentro del núcleo contiene información genética que debe ser duplicada y dividida de forma exacta entre dos células hijas para preservar la especie. La membrana nuclear es una membrana doble con poros que permite que entren o salgan materiales del núcleo.

– Está unida a una red de membranas celulares llamadas retículo endoplasmático.

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Slide 23 El núcleo

Notes: Veamos el núcleo. A la izquierda en una fotomicrografía y a la derecha en diagrama. Su membrana nuclear se conecta con el retículo endoplasmático.

Slide 24 Ribosomas

Notes: Los ribosomas están involucrados en la síntesis de proteínas

– Los ribosomas se producen en los nucleolos, dentro del núcleo Las células que producen proteínas en grandes cantidades contienen muchos ribosomas Un ejemplo de una célula que produce muchas proteínas es el linfocito de la sangre. Ante la presencia de agentes infecciosos, el linfocito produce una proteína, conocida como anticuerpo, para defender el cuerpo de la infección. Algunos ribosomas son libres y otros están unidos o ligados

– Los libres flotan por el citoplasma o fluido celular – Los otros ribosomas están unidos al retículo endoplasmático, que a

su vez, está relacionado a la membrana nuclear

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Slide 25 Ribosomas

Notes: Aquí observamos los ribosomas libres y los ribosomas que están unidos el retículo endoplasmático.

Slide 26 Sistema endomembranoso

Notes: Las membranas de una célula eucariota están conectadas y componen un sistema de endomembranas

– El sistema de endomembranas incluye la membrana nuclear, el retículo endoplasmático (RE) el aparato de Golgi, lisosomas, vacuolas y membrana plasmática.

En general, el sistema de endomembranas regula el tráfico de proteínas y realiza las funciones metabólicas en la célula. Algunos componentes del sistema endomembranoso son capaces de comunicarse con otros mediante la formación y transferencia de pequeños segmentos de membrana llamadas vesículas.

– Un importante resultado de la comunicación es la síntesis, almacenamiento y exportación de moléculas.

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Slide 27 Retículo endoplasmático

Notes: El retículo endoplasmático es una fábrica biosintética Hay dos tipos de retículo endoplasmático – liso y rugoso (“áspero”)

– Son diferentes en estructura y función – Están conectados

El retículo endoplasmático liso no tiene ribosomas unidos El retículo endoplasmático rugoso sí los tiene unidos

Slide 28 Retículo endoplasmático liso y rugoso

Notes: El retículo endoplasmático liso está relacionado a una variedad de procesos metabólicos.

– Por ejemplo, algunas enzimas producidas en el retículo endoplasmático liso actúan en la producción de lípidos, aceites, fosfolípidos y esteroides.

El retículo endoplasmático rugoso crea membrana adicional que mantiene su estructura y secreta proteínas que saldrán de la célula.

– Una vez las proteínas se sintetizan se transportan en vesículas a otras partes del sistema endomembranoso.

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Slide 29 Retículo endoplasmático

Notes: Síntesis y empaque de una proteína por el retículo endoplasmático rugoso.

Slide 30 Aparato de Golgi

Notes: El aparato de Golgi funciona en conjunto con el retículo endoplasmático modificando sus productos. Los productos viajan en vesículas de transporte desde el retículo al aparato. El producto final puede llegar a ser parte de la membrana plasmática o de otro organelo, o bien puede pasar a la membrana plasmática para ser exportado de la célula.

– Un lado del aparato de Golgi recibe el producto y el otro extremo los entrega

– Los productos son modificados según viajan por el interior del aparato y luego viajan por la célula en vesículas

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Slide 31 Lisosoma

Notes: Ahora podrás aprender que es un lisosoma y cuáles son sus funciones. Te invito a

explorar en el siguiente tema.

Slide 32 Vacuolas

Notes: Las vacuolas hacen una función de mantenimiento general. Son sacos membranosos que se encuentran en una variedad de células y poseen diversas funciones.

Ejemplos de estos son la vacuola central de las plantas con funciones hidrolíticas y vacuolas con pigmento en las plantas que proveen color a las flores.

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Slide 33 Vacuola contráctil

Notes: En algunos protistas, como el organismo unicelular Paramecium, tenemos vacuolas contráctiles para expulsar agua.

Slide 34 Resumen de las estructuras involucradas en producción y ruptura de moléculas

Notes: Esta figura resume las relaciones entre los organelos principales del sistema endomembranoso.

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Slide 35 Mitocondria

Notes: Organelos convertidores de energía Las mitocondrias transforman la energía química de los alimentos. Una célula puede tener miles de mitocondrias. La respiración celular se lleva a cabo en las mitocondrias de las células eucariotas

– La respiración celular implica la conversión de la energía química de los alimentos en energía química de la molécula de ATP (o trifosfato de adenosina)

Las mitocondrias tienen dos compartimentos internos – 1. El espacio entre las membranas y – 2. La matriz mitocondrial

La matriz contiene los materiales necesarios para generar ATP. Esta se encuentra en medio de las membranas interiores de la mitocondria.

Slide 36 Cloroplasto

Notes: Los cloroplastos contienen el pigmento verde llamado clorofila, junto con las enzimas y otras moléculas que funcionan en la producción fotosintética de azúcar: convierten la energía solar en energía química Los cloroplastos son organelos fotosintetizadores de las plantas

– Fotosíntesis es la conversión de energía solar (luz) en energía química de moléculas de azúcar (carbohidratos)

Los cloroplastos también se dividen en compartimentos.

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Slide 37 El esqueleto interno de la célula

Notes: Apoyo estructural interno y externo: el citoesqueleto y la superficie celular Las células contienen una red de fibras de proteínas llamadas citoesqueleto cuya función es de apoyo estructural y movimiento. Este esqueleto interno de la célula ayuda a organizar sus estructuras y actividades. Los científicos creen que la motilidad y la regulación celular surgen cuando el citoesqueleto interactúa con ciertas proteínas llamadas proteínas motoras Las proteínas motoras trabajan con elementos del citoesqueleto y de la membrana plasmática para ayudar a mover las células. Además, vesículas y otros organelos viajan a sus destinos a lo largo del citoesqueleto.

Slide 38 El esqueleto interno de la célula

Notes: Por ejemplo, el arreglo de los microtúbulos especializados en eucariotas es responsable del movimiento de los flagelos (de los espermatozoides humanos), y de los cilios (de las células del tracto respiratorio humano).

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Slide 39 El esqueleto interno de la célula

Notes: El citoesqueleto está compuesto por tres tipos de fibras

– Microfilamentos (o filamentos de actina) dan apoyo estructural y están relacionados al movimiento

– Filamentos intermedios que refuerzan la forma de la célula y anclan sus organelos; y los

– Microtúbulos (hechos de tubulina) que dan forman a la célula y actúan como pistas por donde se desplazan las proteínas motoras

Slide 40 El esqueleto interno de la célula

Notes: Veamos las fibras del citoesqueleto: los microfilamentos se tiñeron de rojo (a la izquierda), los filamentos intermedios se tiñen de color verde-amarillo (en el centro), y los microtúbulos aparecen teñidos de verde (a la derecha).

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Slide 41 Los cilios y los flagelos

Notes: Los cilios y flagelos se mueven cuando los microtúbulos se doblan. Mientras algunos protistas tienen flagelos y cilios para movilizarse, algunos organismos multicelulares los utilizan de otra manera

– Las células de los pulmones que remueven la mucosidad de ellos tienen cilios para ese propósito

– Los espermatozoides tienen flagelo para llegar a fertilizar la célula reproductora femenina

Un flagelo impulsa una célula mediante un movimiento ondulatorio como un látigo Los cilios trabajan más bien como remos de un barco de tripulación A pesar de que existen diferencias, los flagelos y los cilios tienen en común la estructura y el mecanismo de movimiento Ambos están hechos de microtúbulos envueltos en una extensión de la membrana plasmática.

Slide 42 Los cilios y los flagelos

Notes: Veamos la estructura de un flagelo eucariota o cilio. Un anillo de nueve microtúbulos dobles rodea un par central de microtúbulos.

– Este arreglo se conoce como el patrón 9+2 y está anclado a un cuerpo basal con nueve microtúbulos triples dispuestos en un anillo.

Los cilios y los flagelos se mueven doblando las proteínas motoras llamadas brazos de dineína.

– Estos se unen y ejercen una fuerza deslizadora en un dupleta adyacente.

– Los brazos se liberan y se vuelven a unir más adelante y repiten este proceso una y otra vez.

– Este “caminar” causa que los microtúbulos se doblen.

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Slide 43 Fluido extracelular

Notes: Las células sintetizan y secretan una matriz extracelular que es esencial en la función celular. La matriz extracelular se compone de fuertes fibras de colágeno que sujetan las células para mantenerlas unidas y protegen la membrana plasmática.

– La matriz extracelular se une mediante unas proteínas conectoras que se unen a su vez con las proteínas de la membrana llamadas integrinas .

– Las integrinas están conectadas a su vez a los microfilamentos del citoesqueleto en el interior de la célula.

Slide 44 Tres tipos de uniones celulares

Notes: Las células vecinas se comunican, interactúan y se adhieren mediante uniones especializadas Hay tres tipos de uniones celulares en los tejidos animales

– 1. Las uniones fuertes previenen escapes de fluido extracelular a través de una capa de células epiteliales

– 2. Las uniones de anclaje o desmosomas sujetan las células unidas en láminas

– 3. Las uniones de brecha son canales comunicadores que permiten a las moléculas fluir en medio de las células

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Slide 45 Tres tipos de uniones celulares

Notes: Veamos los tres tipos de uniones celulares en los tejidos animales.

Slide 46 Pared celular

Notes: Las plantas tienen una pared celular rígida que no tienen las células animales

– Protege y provee apoyo estructural que mantiene la planta en posición vertical contra la gravedad

– Las paredes celulares se componen primordialmente de celulosa Las células vegetales tiene uniones llamados plasmodesmos que facilitan la comunicación entre células

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Slide 47 Referencias

Notes: Referencias: El material que se ha utilizado para preparar esta unidad es una adaptación del contenido de Pearson Education, Inc.