TEMA 1: Introducción 1- Niveles de organización de los seres, Apuntes de Biología Celular

¡Descarga TEMA 1: Introducción 1- Niveles de organización de los seres y más Apuntes en PDF de Biología Celular solo en Docsity! TEMA 1: Introducción 1- Niveles de organización de los seres vivos BIOQUÍMICA 1.Nivel subatómico 2.Nivel atómico 3.Nivel molecular (monosacáridos, aa, nucleótidos…) 4.Nivel macromolecular (polisacáridos, proteínas, acidos nucleicos…) VIROLOGÍA 5.Nivel supramolecular (virus) BIOLOGIA CELULAR 6.Nivel subcelular (orgánulos celulares) 7.Nivel celular (células procariotas y eucariotas e individuos unicelulares) HISTOLOGÍA 8.Nivel tisular (tejidos) ORGANOGRAFÍ A 9.Órganos ANATOMÍA 10. Sistemas y aparatos ZOOLOGÍA BOTANICA 11.Organismos ECOLOGÍA 12.Población 13.Comunidad 14.Ecosistema 2- Historia • S. XVIII: en la segunda mitad se realizan las primeras observaciones al microscopio: ■ Hooke: acuñó el término célula tras el estudio de las células del corcho al microscopio ■ Leeuwenhoek: comenzó a hacer microscopios puliendo lentes para poder ver así las fibras de las telas que vendía. Además observó protozoos, baceterias y espermatozoides. • S.XIX: en la primera mitad se establece la teoría celular por Schleiden y Schawnn, que se amplía en la segunda mitad por diversos científicos como Virchow, Henle, Purkinje, Ranvier, etc. A finales de siglo, Santiago Ramón y Cajal lleva la teoría celular al sistema nervioso. ■ Schleiden y Schawnn: Scheiden era botánico y comenzó a estudiar las células vegetales al microscopio, a su vez Schawnn, que era zoólogo, comenzó a estudiar las células animales. Finalmente ambos establecieron la teoría celular: “La célula es la unidad estructural y funcional más pequeña de los seres vivos” ■ Virchow, entre otros científicos ampliaron esta teoría. “Toda célula proviene de otra célula” ■ Ramón y Cajal: extendió la teoría celular al sistema nervioso. ▲ Teoría neuronal: antes se pensaba que el sistema nervioso estaba formado por una red neuronal, donde todo estaba unido. Ramón y Cajal fue capaz de demostrar la individualidad histológica y funcional de las células que componen el sistema nervioso, la neurona, así como la transmisión de los impulsos nerviosos de manera unilateral y la sinapsis. 3- Teoría celular 1- Todos los seres vivos (excepto los virus) están formados por células y productos celulares (unidad anatómica). 2- Las funciones de un ser vivo son el resultado de la interacción de las células que lo componen (unidad fisiológica). 3- Toda célula solo puede tener origen en una célula progenitora. 4- Toda célula tiene la información hereditaria del organismo del cual forma parte, y esta información pasa de una célula progenitora a una célula hija. 4- Tipos de seres vivos a. Acelulares: • Priones: proteínas que poseen características patógenas e infecciosas. Son responsables de enfermedades como la encefalitis espongiforme (enfermedad de las vacas locas o de Creutzfeld-Jacob en humanos). Al ser proteínas no pueden considerarse seres vivos. En nuestro organismo en condiciones normales tenemos prot eína prionica celular (PrPC), que se encuentra en nue stras neuronas de manera normal. Pero ésta puede ser infectada y pasar a proteína prionica celular alterada o “Scrapie” (PrPSc), ésta proteína se adquiere con alim entación infectada. Una PrPC tiene conformación espacial en hélice α, pero al entrar en contacto con una PrPSc cambia su conformación a lamina β, lo que forma agregados tóxicos en el interior de nuestras neuronas, que no puede ser digerido, lo que provoca su muerte; por eso se dice que las PrPSc son neurotóxicos. Esto provoca agujeros en el tejido neuronal, dándole aspecto de esponja, de ahí su nombre. • Virus: parásitos celulares de pequeño tamaño. Se discute si son seres vivos o no ya que realizan funciones vitales como la reproducción, pero no realizan otras como la nutrición (no tienen metabolismo); aunque suelen ser incluidos. Están formados por un ácido nucleico (nucleoide) envuelto en una cápsula proteica y determinados virus poseen además otra cubierta de fosfolípidos y glucoproteínas sobre la cápsula. Pueden tener diversas formas: nave, cilindro, eicosanoide, etc. Y se clasifican en: DNA, RNA y retrovirus. ■ DNA: estos virus contienen como ácido nucleico DNA, este tipo de virus se usa en ingeniería genética. Su ciclo vital se produce de la siguiente manera: el virus entran en la célula por endocitosis, una vez dentro de produce el descapsulamiento, ■ Eubacterias: son las más abundantes. Se clasifican en: ▲ Micoplasmas: grupo reducido, muy pequeño, no presenta pared celular. Es el agente causante de la pneumonia. ▲ Cianobacterias: Bacterias fotosintéticas, fueron las primeras en liberar oxigeno a la atmósfera, por lo que son muy relevantes en la evolución del planeta. Forman colonias filamentosas y tienen membranas similares a las membranas tilacoidales de los cloroplastos donde acumulan pigmentos fotosintéticos. ▲ Bácterias típicas: se diferencian en dos tipos en función de su pared celular: • Gram +: Se tiñen de color azul. Posee una red de peptidoglucanos, lo que origina varias capas superpuestas, y polisacáridos en la parte externa. • Gram -: Se tiñen de color rojo. Hay una sola capa de pepdidoglucanos sobre la qu se dispone una membrana externa formada por fosfolípidos y otra de glicolípidos asociados proyectados hacia el exterior. Son más resistentes a la penicilina, ya que ataca a la pared bacteriana. • Eucariotas: son células con el núcleo bien delimitado dentro de una membrana nuclear. Estos organismos pueden ser de dos tipos: ■ Unicelulares: ▲ Protistas: protozoos, protofitas (algas) ▲ Hongos (unicelulares) ■ Pluricelulares: ▲ Hongos (pluricelulares) ▲ Metafitas (plantas) ▲ Metazoos (animales) Todos estos seres provienen de un único ancestro común denominado LUCA, hace 3600 millones de años, que evolucionó hasta dar lugar a todos los tipos. Estos organismos pueden estar formados por dos tipos de células: célula animal y célula vegetal: Estructura Célula animal Célula vegetal Pared celular Ausente Pared celular de celulosa Centriolos Presente Ausente Vacuolas Vacuolas pequeñas Vacuolas grandes, puede ser una central Metabolismo Heterótrofo Autótrofo Cloroplastos Ausentes Presentes Conceptos de: • Compartimentación: las endomenbranas en las células eucariotas posibilitan la existencia de espacios estancos para la realización óptima de las funciones celulares. Son: lisosoma, envoltura nuclear, vesículas retículo endoplasmatico, aparato de golgi, peroxisomas, mitocondria… • Polaridad: gracias al citoesqueleto los orgánulos celulares se ordenan de forma asimétrica (células nerviosas, epiteliales, secretoras…). La neurona es una célula muy polarizada 5- Origen y evolución celular a. Teoría exógena del origen de la vida: se dice que la vida viene de fuera, de cualquier parte del universo. Esto se denominó Teoria de la Panspermia, y había dos versiones: • Versión moderada: la materia orgánica vino de fuera gracias al choque de meteoritos. • Versión arriesgada: Francis Kric formuló la “panspermia dirigida”, afirmaba que la primera bacteria fue sembrada por extraterrestres. b. Teoría endógena: fue la primera teoría, dicha por Oparín y Baden. Decían que los procesos que dieron lugar a la Tierra se dieron dentro de la Tierra. Esta teoría tiene varias fases: b.1.Generación de moléculas orgánicas sencillas a partir de materia inorgánica: para afirmar esto la teoría se basa en los experimentos de Miller en 1953 para comprobar si de verdad la atmósfera primitiva es tan reductora: Miller introdujo en un aparato una mezcla de los gases que supuestamente formaban la atmósfera primitiva. Esta mezcla llegaba a un recipiente donde se sometían a descargas eléctricas, a continuación pasaba por un tubo frio donde se condensaban los gases y las sustancias condensadas se recogían en un recipiente que representaba el océano primitivo. Por último en un recipiente hervía agua para forzar a los gases a circular y pasar por el tubo frio. El 15% del carbono de los gases se encontraba en el “océano” formando compuestos orgánicos (13aa, azucares, ac grasos y urea). b.2.Síntesis de macromoléculas orgánicas: polipéptidos y polinucleótidos: A partir de precursores y catalizadores como arcillas y piritas para la síntesis de polifosfatos inorgánicos (predecesores del ATP como fuentes energéticas. Por lo que se produciría en ríos o mares. El mayor problema de esto es que en el laboratorio no se han conseguido generar ADN de gran tamaño. b.3.Aparición de macromoléculas con capacidad informativa y autorreplicante: surgen dos teorías: • Teoría proteica: las proteínas de esas macromoléculas contienen información genética pero no se replican • Teoría génica: los ácidos nucleicos dieron lugar a los primeros ribozimas, que es ARN con capacidad catalítica y autorreplicante con información genética. A partir de estos ribozimas surgieron las proteínas. Esto se basa en la teoría del Mundo del RNA de Gilbert (hace entre 3800-4000 millones de años): • Síntesis de ARN • Replicación ARN catalizada por si misma (ribozimas) • El ARN cataliza la síntesis de proteínas • El ARN puedo formar moléculas de ADN con ayuda de las proteínas • Por último el ADN se convierte en la molécula que presera la información genética y el ARN es un intermediario de esa información en la síntesis de proteínas, y se encapsula b.4.Aparición de la primera protocélula: marca la aparición de la vida, hace unos 3800 millones de años. Eran esferas pequeñas formadas por una capa de lípidos