La célula procariota y eucariota




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Biología 2º Bachiller


TEMA 7

LA CÉLULA PROCARIOTA Y EUCARIOTA


  1. ORGANIZACIÓN CELULAR DE LOS SERES VIVOS.

    • TEORIA CELULAR.

  2. UNICELULARES Y PLURICELULARES.

  3. EUCARIOTAS Y PROCARIOTAS.

    • EUCARIOTAS.

    • PROCARIOTAS.

  4. ESTRUCTURA DE LOS PROCARIOTAS.

    • BACTERIAS.

    • CIANOBACTERIAS.

  5. VIRUS.

    • ESTRUCTURA.

    • TIPOS.

    • CICLO DE INFECCIÓN DE UN BACTERIOFAGO.

  6. ESTRUCTURA DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS.

    • DIFERENCIAS ENTRE CELULAS VEGETALES Y ANIMALES.

    • ULTRAESTRUCTURA DE LA CÉLULA.

    • BREVE DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS ORGANULOS CELULARES.



  1. ORGANIZACIÓN CELULAR DE LOS SERES VIVOS.

    1. TEORIA CELULAR.

En 1665, Robert Hooke, al observar al microscopio, muy rudimentario en aquella época, un fragmento de corcho, descubre que está compuesto por una serie de estructuras parecidas a las celdas de los panales de las abejas, por lo que las llamó células. El posterior desarrollo de la microscopía permitió que en 1838 Scheleiden y en 1839 Schwann, uno para los vegetales y el otro para los animales, planteasen la denominada TEORÍA CELULAR, que, resumidamente, indica:

    1. Todos los organismos son células o están constituidos por células.

    2. Las unidades reproductoras, los gametos y esporas, son también células.

    3. Las células no se crean de nuevo, toda célula proviene siempre de otra célula.

    4. Existen seres unicelulares y seres pluricelulares.

En pocas palabras, según la TEORÍA CELULAR, la célula es la unidad estructural, fisiológica y reproductora de los seres vivos; pues todo ser vivo está constituido por células: UNIDAD ANATÓMICA, su actividad es consecuencia de la actividad de sus células: UNIDAD FISIOLÓGICA y se reproduce a través de ellas: UNIDAD REPRODUCTORA.
La TEORÍA CELULAR ha sido de gran importancia y supuso un gran avance en el campo de las Biología pues sentó las bases para el estudio estructurado y lógico de los seres vivos.


  1. UNICELULARES Y PLURICELULARES.


Como consecuencia del cuarto punto de la teoría celular, vamos a dividir los seres vivos en dos grandes grupos:


  • Unicelulares: con una sola célula.

  • Pluricelulares: con muchas células.



No todos los seres vivos están constituidos por células. Un claro ejemplo son los virus, a estos organismos que no son células se les conoce como acelulares.



  1. EUCARIOTAS Y PROCARIOTAS.

Por su estructura se distinguen dos tipos de células: procarióticas y eucarióticas:
Ambas tienen un antecesor común conocido como LUCA (Last Universal Cellular Ancestor)
http://www.biolbull.org/cgi/reprint/196/3/373

http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/noticias/n-50.htm

http://www.eluniversal.com.mx/cultura/52982.html



    1. PROCARIOTAS.

Muy simples y primitivas. Apenas tienen estructuras en su interior. Se caracterizan por no tener un núcleo propiamente dicho; esto es, no tienen el material genético envuelto en una membrana y separado del resto del citoplasma. Además, su ADN no está asociado a ciertas proteínas como las histonas y está formando un único cromosoma. Son procariotas, entre otras: las bacterias y las cianofíceas. Y comprenden dos phylum arqueobacterias y eubacterias.


    1. ECUCARIOTAS.

Células características del resto de los organismos unicelulares y pluricelulares, animales y vegetales. Su estructura es más evolucionada y compleja que la de los procariotas. Tienen orgánulos celulares y un núcleo verdadero separado del citoplasma por una envoltura nuclear. Su ADN está asociado a proteínas (histonas y otras) y estructurado en numerosos cromosomas.


  1. ESTRUCTURA DE LOS PROCARIOTAS.

Las células procariotas carecen de envoltura nuclear, y de gran parte de los orgánulos presentes en los eucariotas su tamaño es pequeño, pertenecen o tienen estructura procariotas las cianobacterias y las bacterias que forman el reino de los moneras.


    1. BACTERIAS.

      1. Estructura. (pag 310)

Las bacterias son seres vivos de pequeño tamaño que oscilan entre las 1 y 10 micras (1 µm = 10-3 mm).
Su forma es variada y según esta se clasifican en:


  • Bacilos ( si son alargados)




  • Cocos ( si son redondeados)




  • Espirilos ( si tienen forma de espiral)




  • Vibrio ( comas)



Las bacterias pueden vivir aisladas o formando colonias, que se forman al permanecer unidos las células una vez producidas la división de las células madres. Según la forma de dividirse las colonias tienen distinta morfología.

  • Pueden ser lineales; si se dividen por un plano.

Estreptobacilo y estreptococos



  • Pueden ser planos, si se dividen por dos planos.

Estafilococos



  • Pueden ser cúbicas. Si se dividen según tres planos perpendiculares. Sarcinas.


Las bacterias están formadas por:

    • Cápsula bacteriana.

    • Pared bacteriana

    • Citoplasma.

      • Hialoplasma

      • Orgánulos citoplasmáticos

        • Ribosomas

        • Inclusiones

        • Vesículas gaseosas

        • ADN bacteriano.

  • Cápsula bacteriana. (pag 312)

Es una capa gelatinosa que aparece en todas las bacterias patógenas, están formadas por glucidos de gran tamaño y proteínas.

Regulan el intercambio de sustancias, protegen a las bacterias frente a anticuerpos bacteriófagos, y células fagocíticas.

También protege a la bacteria de la desecación del medio.

Proporciona a la bacteria, recursos alimenticios en época de escasez.


  • Pared bacteriana. (pag 312)

Estructura o envoltura rígida y fuerte que da forma a las bacterias. Según cual sea la composición de la pared hay dos tipos de bacterias:

    • Las Gram positivas (+) tiñen con tinción de Gram.

    • Las Gram negativas (-) no tiñen con tinción de Gram.




Las Gram + tiene una pared formada por una sola capa estatificada de mureina, y unida a ella se asocian proteínas, polisacáridos y ácido teicoico.

Las Gram – posee una capa basal de mureina también y sobe ella una doble capa lipidica con muchas proteínas y glicolipidos que se llama membrana externa.


Mantiene la forma bacteriana, actúa como membrana semipermeable regula el intercambio de sustancias.

Una vez formada es resistente a los antibióticos.




  • Membrana plasmática (pag 313)


Debajo de la pared celular es donde esta situada.

Es una membrana que rodea al citoplasma bacteriano, es de tipo unitario similar al de las células eucariotas.

Aunque carece de algunas sustancias, poseen unos repliegues hacia el interior de la célula llamados mesosomas, su tamaño varia de unas células a otras, que aumentan la superficie de la membrana y son muy ricas en proteínas, muchas de ellas enzimáticas.

Las membranas limitan a la bacteria y regula el intercambio de sustancias, los mesosomas poseen gran cantidad de enzimas entre ellas las que regulan la duplicación del ADN y dirigen su síntesis, realizan la respiración celular.

En ellos se sintetiza el material de membrana. La fotosíntesis es realizada en las bacterias fotosintéticas. Asimilan el N2 atmosférico los nitratos o los nitritos, en las bacterias nitrificantes.


  • Citoplasma. (pag 313)




    • Hialoplasma




    • Orgánulos citoplasmáticos



      • Ribosomas


Son partículas globulares que aparecen libres en el citoplasma bacteriano, tienen una velocidad de sedimentación de 70 S y están formados por dos subunidades una de 30 s y otra de 50 S.

Su función es la síntesis de proteínas, el mecanismo es similar al de las células eucariotas.


      • Inclusiones.

Son gránulos de reserva de distintas sustancias o residuos de metabolismo, no son solubles en agua.

Función reserva nutritiva para la bacteria.



      • Vesículas gaseosas

Tienen gas y permiten a la bacteria flotar.

Su función por lo tanto es flotar.


    • ADN bacteriano. (pag 313)

Esta formado por una sola molécula circular bicatenario y muy lagados, que aparece en muchas ocasiones unidas a los mesosomas. Al lugar donde se encuentra se le llama nucleoide.



Es una doble hélice superenrollada, que se asocia a proteínas básicas similares a las histonas.

Mantiene y conserva la información genética y dirigir el funcionamiento de la bacteria.
No todas las células procariotas tienen los siguientes elementos:


    • Flagelos. (pag 313)

Son prolongaciones cuya longitud es varias veces la de las bacterias. Su número es variable entre 1 y 100.

Según su situación las bacterias pueden ser:

      • Monotrica, si tiene un solo flagelo en un extremo.



      • Lofotrica, si tiene un penacho en uno de los extremos de la célula.



      • Anfitricas poseen un penacho en cada uno de los extremos.



      • Peritricas, rodeados totalmente de flagelos.



La estructura es una sencilla que los flagelos de las células eucariotas y consiten de una placa basal que se inserta en los ambientes celulares y una prolongación formada por varias moléculas de flagelina.



    • Pelos (pilis o fimbrias). (pag 313)

Son estructuras huecas tubulares muy numerosas que están unidas a la pared de las bacterias Gram -.

Su función es fijar la bacteria al sustrato, intercambio de moléculas, el intercambio de información genética con otras bacterias.



      1. Fisiología bacteriana. (pag 314)




        1. Nutrición

Pueden ser autótrofas las que se alimentan a partir de materia inorgánica, y según la fuente de energía pueden ser fotosintéticas, si las fuentes de energía de la luz. Ejemplo. Las bacterias sulfurosas verdes y purpúreas. Si al fuente de enerva son reacciones químicas son quimiosinteticas. Por ejemplo: las bacterias incoloras del azufre.

Autótrofas

      • Fotosintéticas: Fotoautrotofas

      • Quimiosinteticas: Quimioautotrofas


Heterótrofas son las que se alimentan a partir de materia orgánica, y pueden ser: fotoheterótrofas cuando la fuente de energía es la luz. Ejemplo: las bacterias no sulfurosas purpúreas. Y las quimiorganotrofas cuya fuente de energía son reacciones químicas, a este grupo pertenecen la mayoría de al bacterias.
Y según el tipo de materia orgánica de la cual se alimentan pueden ser saprofitas materia orgánica en descomposición, otras son simbioticos los que viven sobre otro ser vivo obteniendo ambos un beneficio. Comensales que viene junto a otro ser vivo sin causarle ni beneficios ni perjuicio. Parásitos son los que viven sobre otro ser vivo causándole un perjuicio.

Heterótrofas

      • Fotosintéticas: Fotohetrotrofas

      • Quimiosinteticas: Quimiorganotrofas

        • Saprofitos

        • Simbiontes

        • Comensales

        • Parásitos

Con respecto al oxigeno e independientemente del tipo de nutrición las bacterias pueden ser:

  • Aerobias: cuando necesitan el oxigeno para vivir.

  • Anaerobias: cuando no lo necesitan

    • Anaerobias facultativas: aunque haya oxigeno en el medio pueden vivir sin él.

    • Anaerobias estrictas: el oxigeno es un veneno.


Algunas bacterias pueden fiar nitrógeno atmosférico.

http://www.ugr.es/~eianez/Microbiologia/11nutrientes.htm


        1. Relación. (pag 315)


Casi todas las bacterias pueden desplazase por movimientos de reptación, contracción y dilatación o mediante flagelo.

Responden a estímulos variados: a al luz, sustancias químicas y frente a condiciones adversas forma endosporas. De esta forma las bacterias resisten a temperaturas elevadas, radiaciones… y cuando las condiciones son favorables se rompe esta cubierta de resistencia y reanuda la actividad.


        1. Reproducción. (pag 315)

La reproducción es asexual por repartición. Esta ligada a la actividad de los mesosomas que dirigen la suplicaron del ADN y separar las dos moléculas d formadas al crear una membrana de separación entre ambas.


En las bacterias se observan un intercambio de material genético con otras bacterias de la misma o de distinta especie, este intercambio no esta ligado a la reproducción y al modo de transmitirse este material genético se le llama mecanismo parasexuales.

Posteriormente este material genético se incorpora al cromosoma bacteriano estabilizándose.

Dentro de estos mecanismos parasexuales tenemos: trasformación. Conjugación y trasducción.


          1. Transformación.


La bacteria incorpora un fragmento de ADN libre en el medio otra ve la membrana celular y mediante un fenómeno de entrecruzamiento puede sustituir al fragmento homologo de la bacteria receptora cambiando con ello la información genética.



          1. Conjugación.

Donde una bacteria donadora transmite un fragmento de ADN a una bacteria receptora, a través de los pili o fimbrias.

Las bacterias donadoras llevan una pequeña molécula de ADN llamada factor F que puede estar libre en el citoplasma y a estas se les llama F+ o puede estar integrada en el cromosoma bacteriano y se les llama Hfr (alta frecuencia de recombinación).

Una bacteria F+ puede convertirse en Hfr y viceversa.


Las bacterias receptoras son F- puesto que no tiene factor F.

La información genética contenida en el factor F permite a estas bacterias establecer contacto con otras bacterias y transmitirle parte de su material genético.

En las bacterias Hfr antes de la conjugan se duplica el cromosoma bacteriano incluido el factor F, se pone en contacto con una bacteria F- y a través de un pili comienza a pasar su cromosoma bacteriano a la bacteria receptora. El facto F es el ultimo en pasar. El fragmento de ADN que ha penetrado se aparea con el segmento homologo de la bacteria receptora y puede sustituir a este, lo mismo ocurre en el caso de la transformación.

http://student.ccbcmd.edu/courses/bio141/lecguide/unit6/genetics/recombination/conjugation/hfr.html

Si la bacteria donadora es F+ al entrar en contacto con una bacteria receptora solo le transmite el factor F.


Las bacterias pueden tener tipos de material genético libres en el citoplasma, a estos fragmentos se les llama plasmidos. Por ejemplo. El factor R, el factor que los hace resistentes a los antibióticos, los factores col que producen colicilinas que son agentes bactericidas para aquellas bacterias que no los posean.


          1. Transducción.

El material genético es transportado por un virus y procede de las últimas bacterias parasitadas por este.






Tema 7: La célula procariota y eucariota



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