célula, unidad básica de la vida, se caracteriza por una compleja
estructura en la que tienen lugar las reacciones bioquímicas
fundamentales para los procesos vitales y la sustentación de su propia
existencia. Las investigaciones realizadas por los científicos a través de
los siglos permitieron desarrollar una “Teoría Celular” que ha resultado
corroborada por las evidencias experimentales.Todo ser vivo está construido de la misma manera y constituido por las mismas unidades fundamentales: las Células, hay seres vivos con una sola célula y otros de muchas células. Las células se clasifican en Procariótica y Eucariótica. Las células Procarióticas son más pequeñas (como regla general) y carecen mucho de las divisiones y la complejidad interna de las células Eucarióticas. No importa que tipo de célula consideramos, todas tienen ciertas características en común: membrana celular, el ADN, el citoplasma y los ribosomas.
DESARROLLO DE LA TEORIA CELULAR
Esta teoría dice que: ”Todos los organismos vivos están compuestos de
una o más células" y que estas células son las unidades más pequeńas
Que pueden llamarse "vivas". El inglés Robert Hooke observo la estructura
Celular de la corteza del árbol y también realizo un corte fino del corcho y
las examino con la ayuda de un microscopio primitivo, presentando las
Laminas dibujadas a la Real Sociedad de Londres.
CELULAR MODERNA
—Robert Hooke (1665). Llamó a las celdillas descubiertas en un pedazo de corcho Célula.
—Anton Van Leeuwenhoek (1674). Distingue microorganismos “Animálculos” en agua de charco. Observa al microscopio Eritrocitos y Espermatozoides.
—Mattias Schleiden (1838). Plantea que: “Los procesos vitales individuales de la célula forman los fundamentos básicos absolutamente indispensables de la vida”.
—Theodor Schwann (1839). Plantea su teoría de que la célula es la parte elemental de plantas y animales.
DESARROLLO DE LA TEORÍA
CELULAR MODERNA
CELULAR MODERNA
¨Rudolf Virchow (1850). Predijo “Toda las células provienen de otras células”.
¨Virchow. Plantea los tres principios de la teoría celular moderna.
1.Cada organismo vivo esta formado por una o más células.
2.Los organismos vivos mas pequeños son células únicas y las células son las unidades funcionales de los organismos multicelulares.
3.Todas las células provienes de células preexistentes.
Existen dos clases generales de celulas: las Procariotas y las Eucariotas,
la evolución de las celulas procariotas precede a las eucariotas en dos mil
millones de años.
Específicamente las células Eucariotas contienen compartimientos limitados por
Membranas donde se cumple una actividad metabólica especifica y lo más
importante es la presencia de un núcleo, que es un compartimiento limitado por
una membrana donde reside el ADN.
Se observo que ambos tipos de celulas contienen un gran compartimiento celular conocido como Citoplasma, el cual esta rodeado por una membrana, pero también notaron compartimientos membranosos adicionales dentro del citoplasma Eucariota y la falta de los mismos en los Procariotas. En el siglo 20 los biólogos refinaron su conocimientos de los compartimientos de las Células Eucariotas, cada uno es una clase de órgano subcelular, de hecho cada compartimento es llamado Organelo, albergando todos los elementos necesarios para realizar una función metabólica especifica
Todo lo contrario, las células Procariotas realizan sus funciones biológicas con bellísima eficiencia. Compartimientos Funcionales. La idea es similar a los departamentos que les faltan las paredes, pero que aun podemos identificar un lugar para preparar la comida en la que se puede ver una cocina y otro para dormir, donde hay una cama y estos objetos no pueden desplazarse en forma aleatoria.4
EL SISTEMA DE LOS TRES DOMINIOS
En 1990 Carl Woese, planteó la necesidad de definir un nuevo taxón, el Dominio, que estaría por encima del Reino y reagrupar a los seres vivos en 3 grandes dominios (que englobarían a los clásicos reinos).
El Sistema de los Tres Dominios, propone que una célula antepasada común (progenote) dio lugar a tres tipos diferente de célula, cada una representaría un dominio. Los tres dominios son: Archaea (Archaebacterias), Bacteria (Eubacterias), y Eukarya (Eucariotas).
ARCHAEA (ARCHAEBACTERIA): Son células Procariotas, tienen rRNA y regiones del tRNA claramente diferentes de Bacterias y Eukarya. Viven a menudo en ambientes extremos e incluyen a los metanógenos, halófilos extremos, y termoacidófilos.
BACTERIA (EUBACTERIA): Son células Procariotas. Incluyen a mycoplasmas, cyanobacteria, bacterias Gram-positivas, y bacterias Gram-negativas.
EUKARYA (EUKARYOTA): son Eucariotas. No son sensibles a los antibióticos antibacterianos tradicionales y tienen rRNA y regiones del tRNA claramente diferente de Bacterias y Archaea. Incluyen a protistas, hongos, plantas, y animales.
CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS: BERGEY'S MANUAL
"En su segunda edición, el Bergey's Manual of Systematic Bacteriology está organizado filogenéticamente para reflejar el estado actual de la taxonomía de los procariotas". Y así, en su última revisión (Enero 2001) presenta la siguiente organización del Dominio Eubacteria:
¿QUÉ ES UNA BACTERIA?
Una bacteria es un microorganismo constituido por una sola célula. Es tan pequeña que sólo podemos verla a través del microscopio. Al igual que nosotros, necesita del alimento para vivir y multiplicarse. En condiciones adecuadas puede dividirse en dos cada 20 minutos; esto produce más de mil millones de bacterias al cabo de 10 horas, a partir de una sola célula. Entre los factores que afectan el crecimiento de una bacteria, los más importantes son la temperatura, la acidez o pH, la disponibilidad de agua, el oxígeno y el tiempo.
BACTERIA (DEL GRIEGO, BAKTERIA = BASTÓN, VARA PEQUEÑA).
Por lo general, más pequeño que el de las
células eucarióticas pero existen bacterias
Gigantes (>0,5 mm); Enanas (<0,1 micra);
Un tamaño “típico”: 0,5 x 3 micras
ESTRUCTURA BACTERIANA
Citoplasma: prácticamente no posee estructuras en su interior, tiene aspecto finamente granular por la gran cantidad de ribosomas que presenta y gránulos de almacenamiento que retienen glucógeno, lípidos o compuestos fosfatados. Los ribosomas (Encargados de producir proteinas ) son más pequeños (70S) que los ribosomas eucariotas pero su forma es igual. Carecen completamente de organelos delimitados por membranas. Lo que más se destaca en el citoplasma es el cromosoma bacteriano ubicado en una zona llamada nucleoide
plásmidos, pequeñas moléculas de DNA que se replican independientemente del cromosoma bacteriano y la mayoría son portadores de genes que confieren resistencia a antibióticos.
Membrana plasmática: posee una composición química similar a la de las células eucariotas, pero carecen de colesterol y otros esteroides, a excepción de los micoplasmas (las bacterias más pequeñas que se conocen).
Gramnegativas: no conservan el colorante, son ejemplos de bacterias Gram -: Escherichia coli y Salmonella sp. Esta diferencia en la tinción se debe a diferencias estructurales de las paredes, las grampositivas tienen pared gruesa de peptidoglucano y las gramnegativas poseen una capa fina de peptidoglucano revestida de una capa gruesa de lipoproteínas y lipopolisacáridos que impiden la llegada del colorante.
Esta diferencia afecta a algunas características de las bacterias como su susceptibilidad a los antibióticos. Las grampositivas son más susceptibles a algunos antibióticos que las gramnegativas, y sus paredes son digeridas rápidamente por la lisozima, una enzima
que se encuentra en las secreciones nasales, saliva y otros fluidos corporales.
Muchos patógenos importantes pertenecen al grupo de bacterias gramnegativas, por ejemplo el causante de la gonorrea Neisseria gonorrhoeae, y Haemophilus influenzae que produce infecciones en las vías respiratorias, oído y meningitis.
Cápsula: algunas bacterias poseen por fuera de la pared una cápsula de polisacáridos y su presencia se asocia a la actividad patogénica ya que la cápsula puede interferir con la fagocitosis que efectúan los glóbulos blancos del huésped. Por ejemplo Streptococcus neumoniae en su forma no capsulada no es virulento en tanto que su forma capsulada si lo es.
ESTRUCTURA EXTERNA
FLAGELOS
Son sumamente delgados, que sobresalen a través de la pared celular, y se
originan, al parecer, en una formación granular situada inmediatamente
debajo de dicha pared, en el citoplasma. La Flagelina, Los organismos Gram
Positivos tienen 2 anillos, uno en la pared de la célula y uno en la membrana de
La célula. Los Gram negativos tienen 4 anillos, 2 en la pared de la célula y 2 en la
membrana de la célula. Los Flagelos se aprecian al microscópio y presentan una
Composición antigénica y química diferente al resto de la célula, por lo que
provocan producción de Anticuerpos específicos.
FIMBRIAS (PILI)
Muchas bacterias tienen apéndices filamentosos diferentes de los flagelos. Estos apéndices, denominados fimbrias (pelos), son más pequeños, más cortos y más numerosos que los flagelos, y no forman ondulaciones regulares como hacen éstos. Las fimbrias sólo pueden verse por microscopia electrónica. Se encuentran tanto en las bacterias que no se mueven como en las móviles, y por consiguiente, no tienen función motora. Se supone que estos pelos sirven como órganos de adherencia.
MORFOLOGÍA
COCOS
Micrococos, aparecen aislados y
dispersos tras la división celular.
Diplococos, aparecen por pares.
Estreptococos, tienden a unirse
formando cadenas. Estafilococos,
aparecen en grupos irregulares, a
veces de gran tamaño
BACILOS
Grandes variaciones morfológicas: fusiformes, estreptobacilos, cocobacilos
FISIOLOGÍA BACTERIANA
LA TEMPERATURA
Las llamadas Mesófilas tienen una temperatura óptima de
crecimiento entre los 30 °C y 42 °C.
Las Termófilas, prefieren el calor y crecen mejor entre los
55 °C y 65 °C.
Las Psicrófilas prefieren el frío y su temperatura para
reproducirse está entre los 10 °C y 20 °C.
Las bacterias Mesófilas detienen su crecimiento alrededor de los 8°C
, temperatura que no las mata; tampoco mueren a la temperatura de
congelación de los alimentos Estas bacterias tienen la propiedad de volver a
multiplicarse cuando regresan a temperaturas favorables. Por encima de los
60°C comienzan a alterarse; si la temperatura llega a 100°C, y se mantiene
por algunos minutos, sólo sobreviven las denominadas esporas.
Acidez / pH:
La mayoría de los alimentos tiene un pH de alrededor de 7 o levemente ácido; aunque algunos cítricos pueden llegar a valores mucho más bajos. Un alto porcentaje de las bacterias (patógenas) que causan enfermedades crecen en un medio con un pH de alrededor de 7. Un alimento con un pH menor a 4,5 se considera, generalmente, libre de bacterias patógenas pero no necesariamente libre de hongos
EL OXÍGENO
Requerido para la respiración aerobia y para la producción de energía. Los Organismos pueden clasificarse de acuerdo a sus requerimientos respiratorios:
Aerobios Obligados: La Glucosa es completamente oxidada a CO2 y H2O requiriendo 21% de oxígeno.
Microaerófilos: El proceso metabólico es similar al de los aerobios obligados, pero requiere 1-15% de oxígeno.
Anaerobio Obligado: La Glucosa sufre glicolisis a ácido pirúvico, entonces tiene lugar la fermentación o respiración anaerobia en la que el oxígeno no es el aceptor final de electrones. Algunos organismos usan nitrato, sulfato o carbonato
Anaerobio Facultativo: En presencia de O2, la glucosa es completamente oxidada a CO2 y H2O como en los aerobios obligados. En ausencia de O2, la glucosa sufre glicólisis a ácido pirúvico, entonces tiene lugar la fermentación.
DISPONIBILIDAD DE AGUA: Las bacterias están formadas por un 80% de agua y necesitan de ella para vivir, pero no les sirve si está en estado sólido (hielo) o gaseoso. Tampoco si el agua está combinada con sólidos, por ejemplo sal o azúcar. Es por esta razón que algunos alimentos son estables y no se alteran rápidamente y otros se descomponen a los pocos días.
EL TIEMPO: Posiblemente el tiempo sea el factor más importante para la reproducción de las bacterias. Éstas pueden crecer a valores peligrosos en las condiciones adecuadas, pero sólo si disponen del tiempo suficiente.
CARBONO: Requerido para la construcción de todas las moléculas orgánicas. Los autótrofos usan carbono inorgánico (CO2) como fuente de carbono, mientras los heterótrofos usan carbono orgánico.
NITRÓGENO: Obtenido de un fuente inorgánica, por ej. Nitrógeno gas (N2), Nitrato (NO3), Nitrito (NO2), Amoníaco (NH3), o de fuente orgánica, por ej. Proteínas, descomposición de aminoácidos. Muchos organismos usan gas nitrógeno para producir amoníaco.
OTROS NUTRIENTES: Requeridos en pequeñas cantidades son Hierro, Azufre, Fósforo y Minerales, etc.
D. FASE DE MUERTE O DECLINACIÓN: La población está muriendo en forma geométrica así hay más muertes que aparición de nuevas células. Las muertes son debidas a los factores de la fase estacionaria además de las enzimas líticas que se liberan cuando se lisan las bacterias.
¿QUÉ ES UNA ENDOSPORA O ESPORA BACTERIANA?
RESISTENCIA DE LAS ENDOSPORAS
Las esporas bacterianas comienzan a formarse durante la fase estacionaria de
crecimiento, pueden sobrevivir en ambientes adversos durante meses o años,
Y una vez que las condiciones de crecimiento sean apropiadas pueden germinar
y desarrollarse para formar células vegetativas, son altamente resistentes a la
desecación, congelación, radiación y a la acción de ciertas sustancias químicas.
El bajo contenido de agua retarda o altera las reacciones químicas que afectan al
DNA.
El DNA de la espora se encuentra unido a unas proteínas denominadas
alfa /beta-SASP (small acid-soluble proteins) que disminuyen el daño térmico del
DNA evitando la depurinización y cambian la reactividad fotoquímica del DNA
Frente al UV.
Las esporas presentan una elevada concentración de ácido dipicolínico que
Permite complejar grandes cantidades de calcio iónico (Ca2+). El ácido
Dipicolínico es una sustancia característica de la espora pero no se encuentra en
la célula vegetativa.
LAS CÉLULAS EUCARIOTAS
Las Células eucariotas son todas aquellas células en las que su material hereditario, es decir, la información genética fundamental que poseen, se encuentra rodeada de una doble membrana llamada envoltura nuclear que delimita un núcleo celular. La función de las células eucariotas se determina por la forma y el tam año que tenga.
TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN CELULAR
—Las Primera células Fueron Bacterias Anaeróbicas
—Luego se dieron origen a varias clases de Bacterias Fotosintéticas (Dando origen a las Cianobacterias)
TEORÍAS DEL DESARROLLO DE LAS PRIMERAS CÉLULAS EUCARIOTAS
TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA
—Los Eucariotas desarrollan un núcleo y organelas encerrados en una membrana.
—Las Mitocondrias y los Cloroplastos pudieron haber surgido de bacterias simbióticamente asociadas.
Composición exterior de las células
eucariotas
En la zona periférica de toda célula eucariota se encuentran varios componentes denominados:
-Cilios y Flagelos
y
-Membrana plasmática o citoplasmática
Composición de las células eucariota
-Membrana Plasmática
La Membrana Plasmática es una estructura laminar que engloba a la célula, definiendo los límites y forma de esta. Esta compuesta por una bicapa lipídica que le proporciona protección mecánica y sirve de <<contenedor>> para los compartimentos internos de la célula, además esta barrera presenta una permeabilidad selectiva, es decir, que le permite seleccionar las moléculas que entran y salen de la célula
MECANISMOS DE TRANSPORTE A TRAVES DE MEMBRANA
MECANISMOS DE TRANSPORTE A TRAVES DE MEMBRANA.(moléculas pequeñas)
El transporte activo (4).
En este proceso también actúan proteínas de membrana, pero éstas requieren energía, para transportar las moléculas al otro lado de la membrana.
Se produce cuando el transporte se realiza de donde hay menos a donde hay mas.
Son ejemplos de transporte activo la bomba de Na/K, y la bomba de Ca.
Tranporte de moléculas de gran tamaño.
—Endocitosis: Es el proceso por el que la célula capta partículas del medio externo mediante una invaginación de la membrana en la que se engloba la partícula a ingerir.
Tranporte de moléculas de gran tamaño.
—Exocitosis. Es el mecanismo por el cual las macromoléculas
contenidas en vesículas citoplasmáticas son transportadas desde el interior
celular hasta la membrana plasmática, para ser vertidas al medio extracelular .
estructura interna de una celula eucariota
Los Organelos son las estructuras que se encuentran suspendidas en el citoplasma de la célula eucariota, cuya forma y funciones especializadas están definidas, diferenciadas y presentan su propia envoltura de membrana lipídica.
Estas estructuras se encuentran separadas o interconectadas entre si, limitadas por membranas biológicas.Ribosomas
Los Ribosomas son elementos celulares que se localizan en el citoplasma o en el retículo endoplasmático rugoso cuya función es acoplar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN copiado en forma de ARN mensajero, los ribosomas suspendidos en el citoplasma tienen la función de sintetizar estas proteínas:
-Proteínas que formarán parte del citosol.
-Proteínas que construirán los elementos estructurales.
-Proteínas que componen elementos móviles en el citoplasma.
Vesículas
Las vesículas son orgánulos que forman un compartimentos pequeño y cerrados, separados del citoplasma por una bicapa lipídica. Su tarea es almacenar, transportar o digerir productos y residuos celulares.
. Retículo endoplasmático
El Retícul0 endoplasmático es una red de mucosa conectadas entre si que forman cisternas, tubos aplanados y sáculos comunicados. Sus funciones son la síntesis proteica,el metabolismo de los lípidos, algunos esteroides y el transporte celular. Existen 2 tipos de Retículos endoplasmáticos:
-R.E. rugoso: su apariencia se debe al numero de ribosomas unidos a su membrana mediante unas proteínas "riboforinas". Posee unos sáculos donde caen las proteínas sintetizadas en él, como las células hepáticas o las células del páncreas.
-R.E. Liso: su apariencia es debida a que no tiene ribosomas y participa en el metabolismo de lípidos. Citoesqueleto
El citoesqueleto es una estructura tridimensional de microtubulos y microfilamentos. Su función es mantener la forma de la célula, facilitar su movimiento y desempeña un importante papel en el transporte intracelular y en la división celular.
Mitocondria
Las Mitocondrias son pequeñas estructuras celulares de doble membrana
encargados de la respiración celular,es decir, que son las encargadas de
suministrar la energía necesaria para la actividad celular, , además sintetizan ATP .
Vacuola
La vacuola es una cavidad rodeada de una membrana que se encuentra en el citoplasma de las células vegetales. Su función es almacenar alimentos o productos de desecho y participan en la homeostasis
. El citoplasma
El citoplasma lo podemos encontrar en las células eucariotas entre el
núcleo elular y la membrana plasmática.
Es un líquido formado por agua, minerales, glúcidos y proteínas. En el se
producen la mayoría de las reacciones químicas que se producen en la
célula y también alberga organulos celulares y contribuir en su movimiento.
. Centríolos
Los centríolos son una pareja de estructuras que forman parte de
l citoesqueleto.
l citoesqueleto.
Su función es permitir la polimerizacion de tubulina que forman parte
del citoesqueleto.
del citoesqueleto.
Lisosoma
Los lisosomas son vesículas formadas por el retículo endoplasmático rugoso
y luego empaquetadas por el complejo de Golgi que contiene enzimas
hidrolíticas y proteolíticas.
Su función es digerir los materiales que les llegan del exterior o del interior.
Núcleo
El Núcleo es un organelo de la célula con forma esférica que se encuentra
rodeado de una membrana propia, denominada envoltura nuclear, el
núcleo contiene la información genética (Ácido Desoxirribonucleico: ADN),
donde se encuentra los genes codificados. Su función es coordinar todas las
actividades de la célula y además forma parte en la reproducción de la
célula
célula
