Célula procariotas y eucariotas

Clases de biología y bioquímica molecular

1. CARACTERÍSTICAS QUE DISTINGUEN CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS Universidad Peruana Unión Facultad de Medicina Humana Biología Celular y Bioquímica I Dr. Andrés Albitres Gamarra

2. INTRODUCCION: LA CELULA: Descubrimiento de las células: Robert Hooke (1665). Hooke llamó a los poros “células” porque se asemejaban a las celdas habitadas por los monjes de un monasterio

3. LA CELULA: Anton van Leeuwenhoek , fue el primero en examinar una gota de agua estancada bajo el microscopio y para su asombro observó gran cantidad de “ animalículos ” en el campo del microscopio que iban y venían ante sus ojos. INTRODUCCION:

4. “TEORIA CELULAR (1839) “: Todos los organismos están compuestos de una o más células. La célula es la unidad estructural de la vida . 1855, Rudolf Virchow formula el tercer postulado de la teoría celular: Las células sólo pueden originarse por división de una célula preexistente. INTRODUCCION:

5. “TEORIA CELULAR ACTUAL “: La Célula es la mínima unidad de vida. La célula es la unidad morfológica y fisiológica del ser vivo. La propiedades de un ser vivo dependen de sus células. Las células se originan solamente de otra célula. INTRODUCCION:

6. PROPIEDADES BASICA DE LAS CÉLULAS: INTRODUCCION: Las células, así como las plantas y los animales, tienen vida. En realidad , la vida es la propiedad básica de las células y éstas son las unidades más pequeñas que poseen tal naturaleza

7. PROPIEDADES BASICA DE LAS CÉLULAS: INTRODUCCION: Las células son muy complejas y organizadas: Las actividades celulares pueden ser extremadamente precisas . Por ejemplo, la replicación del DNA (ácido desoxirribonucleico) se realiza con una tasa de error inferior a un error por cada 10 millones de nucleótidos incorporados, y la mayoría de tales errores se corrigen con rapidez por un intrincado mecanismo de reparación que reconoce el defecto.

8. PROPIEDADES BASICA DE LAS CÉLULAS: INTRODUCCION: Las células poseen un programa genético y los medios para usarlo. La estructura molecular de los genes permite , mediante cambios en la información genética (mutaciones ), que exista variación entre individuos, lo cual forma la base de la evolución biológica.

9. PROPIEDADES BASICA DE LAS CÉLULAS: INTRODUCCION: Las células son capaces de reproducirse: Las células se reproducen por división, un proceso en el cual el contenido de una célula “madre” se distribuye dentro de dos células “hijas”.

10. PROPIEDADES BASICA DE LAS CÉLULAS: INTRODUCCION: Las células obtienen y utilizan energía: La energía luminosa se convierte por fotosíntesis en energía química , que se almacena en forma de carbohidratos ricos en energía , como almidón y sacarosa. Para la mayoría de las células animales , la energía llega a menudo “ preempacada ” en forma de glucosa .

11. PROPIEDADES BASICA DE LAS CÉLULAS: INTRODUCCION: Las células llevan a cabo diferentes reacciones químicas La células realizan transformaciones químicas diferentes , utilizan enzimas , moléculas que incrementan la velocidad a la que ocurre una reacción química.

12. PROPIEDADES BASICA DE LAS CÉLULAS: INTRODUCCION: Las células se ocupan de numerosas actividades mecánicas: Las células son sitios de mucha actividad. Los materiales se transportan de un lugar a otro, las estructuras se acoplan y desacoplan con rapidez y, en muchos casos, la célula entera se mueve por sí misma de un punto a otro

13. PROPIEDADES BASICA DE LAS CÉLULAS: INTRODUCCION: Las células son capaces de reaccionar a estímulos: Algunas células responden a estímulos de manera obvia; por ejemplo, un protista unicelular se mueve lejos de un objeto que está en su camino. Las células eucariotas poseen receptores para hormonas, factores de crecimiento , materiales extracelulares, así como sustancias localizadas en la superficie de otras células.

14. PROPIEDADES BASICA DE LAS CÉLULAS: INTRODUCCION: Las células son capaces de autorregularse: El mantenimiento de un estado complejo y ordenado exige regulación constante . La falla de una célula para corregir un error cuando duplica su DNA puede crear una mutación que la debilita, o una alteración en el control de crecimiento celular, que puede transformar a la célula en una célula cancerosa con la capacidad para destruir a todo el organismo

15. EVOLUCION DE LAS CÉLULAS : TEORIA ENDOSIMBIOTICA INTRODUCCION: First eukaryotic common ancestor ( FECA) Last eukaryotic common ancestor (LECA )

16. CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: Existencia dos clases distintas de células, sin intermediarios conocidos , constituye la división de evolución más fundamentales en la biología; C élulas procariotas , de estructura más simples: bacterias , mientras que las células eucariotas tienen una estructura más compleja e incluyen a los protistas, hongos , plantas y animales .

17. CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: CARACTERISTICAS COMUNES : Membrana plasmática de estructura similar. Información genética codificada en el DNA mediante códigos genéticos idénticos. Mecanismos similares para la transcripción y traducción de la información genética , incluidos ribosomas semejantes. Rutas metabólicas compartidas (p. ej., glucólisis y ciclo de los ácidos tricarboxílicos [TCA ])

18. CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: CARACTERISTICAS COMUNES : Membrana plasmática de estructura similar. Información genética codificada en el DNA mediante códigos genéticos idénticos. Mecanismos similares para la transcripción y traducción de la información genética , incluidos ribosomas semejantes. Rutas metabólicas compartidas (p. ej., glucólisis y ciclo de los ácidos tricarboxílicos [TCA ])

19. CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: CARACTERISTICAS COMUNES : Membrana plasmática de estructura similar. Información genética codificada en el DNA mediante códigos genéticos idénticos. Mecanismos similares para la transcripción y traducción de la información genética , incluidos ribosomas semejantes. Rutas metabólicas compartidas (p. ej., glucólisis y ciclo de los ácidos tricarboxílicos [TCA ])

20. CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: CARACTERISTICAS COMUNES : Membrana plasmática de estructura similar. Información genética codificada en el DNA mediante códigos genéticos idénticos. Mecanismos similares para la transcripción y traducción de la información genética , incluidos ribosomas semejantes. Rutas metabólicas compartidas (p. ej., glucólisis y ciclo de los ácidos tricarboxílicos [TCA ])

21. CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: CARACTERISTICAS COMUNES : Membrana plasmática de estructura similar. Información genética codificada en el DNA mediante códigos genéticos idénticos. Mecanismos similares para la transcripción y traducción de la información genética , incluidos ribosomas semejantes. Rutas metabólicas compartidas (p. ej., glucólisis y ciclo de los ácidos tricarboxílicos [TCA ])

22. CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: CARACTERISTICAS COMUNES : Aparato similar para la conservación de la energía química en forma de ATP (localizado en la membrana plasmática de procariotas y en la membrana mitocondrial de eucariotas ). Mecanismos semejantes para la fotosíntesis (entre cianobacterias y plantas verdes ). Mecanismos parecidos para sintetizar e insertar las proteínas de membrana. Estructura similar (entre arqueobacterias y eucariotas) de proteosomas (estructuras para la digestión de proteínas ).

23. CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: CARACTERISTICAS COMUNES : Aparato similar para la conservación de la energía química en forma de ATP (localizado en la membrana plasmática de procariotas y en la membrana mitocondrial de eucariotas ). Mecanismos semejantes para la fotosíntesis (entre cianobacterias y plantas verdes ). Mecanismos parecidos para sintetizar e insertar las proteínas de membrana. Estructura similar (entre arqueobacterias y eucariotas) de proteosomas (estructuras para la digestión de proteínas ).

24. CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: CARACTERISTICAS COMUNES : Mecanismos parecidos para sintetizar e insertar las proteínas de membrana .

25. Bacterias. Algas, Hongos, Protozoos, Vegetales y Animales. Eucariota Procariota Principales Grupos CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: DIFERENCIAS

26. 0.5 a 3 µm. > 2 µ m. Eucariota Procariota Tamaño Aprox. CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: DIFERENCIAS

27. Sin membrana nuclear. Membrana nuclear clásica. Eucariota Procariota Núcleo CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: DIFERENCIAS

28. ADN único y circular. Genoma haploide . Cadenas de ADN. Genoma diploide. Eucariota Procariota Cromosomas CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: DIFERENCIAS

29. Ausentes. Presentes. Eucariota Procariota Mitocondrias CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: DIFERENCIAS

30. Ausente. Presente. Eucariota Procariota Aparato de G olgi CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: DIFERENCIAS

31. Ausente. Presente. Eucariota Procariota Reticulo E ndoplamico CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: DIFERENCIAS

32. 70S (50S + 30S). 80S (60S + 40S). Eucariota Procariota Ribosomas ( coef . Sedim ) CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: DIFERENCIAS

33. No contiene esteroles. Contiene esteroles. Eucariota Procariota Membrana plasmática. CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: DIFERENCIAS

34. Estructura compleja formada por proteínas, lípidos y peptidoglucanos . Presente en los hongos; ausente en los demás eucariotas . Eucariota Procariota Pared Celular. CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: DIFERENCIAS

35. Asexual (fisión binaria). Sexual y asexual. Eucariota Procariota Reproducción CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: DIFERENCIAS

36. Flagelos simples, si existen. Flagelos complejos, si existen. Eucariota Procariota Movimiento CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: DIFERENCIAS

37. A través de membrana citoplásmica . Vía mitocondrial. Eucariota Procariota Respiración CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: DIFERENCIAS

38. PROCARIOTAS

39. ESTRUCTURA:

40. Cápsula Cápsulas rodean las paredes celulares de muchos procariotas . - Compuesto de proteínas o polisacáridos . Función : Estructura : - permiten a las bacterias se unen a otras bacterias o a otro sustrato como sus células . - Protección del Sistema inmune ESTRUCTURA:

41. Fimbria and Pili Funciones : - Permite que las bacterias se unen a otras bacterias o a otro sustrato como sus células. - Pili sexual especializados son utilizados durante la conjugación . ESTRUCTURA:

42. Motilidad de procariotas Flagelo - 50 % de procariotas capaces de movimiento direccional. - Flagelos son más comunes, pero no es el único medio de motilidad. - No cubiertos por la membrana de plasma como en eucariotas - Aparato basal ( proteínas motoras ) causa flagelos para girar , no látigo como en eucariotas . ESTRUCTURA:

43. Taxis Taxis = Movimiento hacía o lejos de un estímulo . Quimiotaxis – Hacia ( positivo ) or fuera de ( negativo ) un producto químico . Fotototaxis – Hacia (positive) or fuera de ( negativo ) la luz . Bacteria exibiendo quimiotaxis positiva ESTRUCTURA: Motilidad de procariotas

44. Organización interna y Genómica - M embranas O rganización de la membrana como reminiscencias de las mitocondrias y cloroplastos ESTRUCTURA:

45. Único cromosoma circula en una region nucleoide más plásmidos . ESTRUCTURA: Organización interna y Genómica - M embranas

46. CLASIFICACIÓN POR SU FORMA:

47. CLASIFICACIÓN POR SU FLAGELO:

48. OBSERVACION BACTERIANA: A través del microscopio: En forma directa (Examen en fresco). Tinciones Bacterianas (Tinción Gram). TINCION GRAM Permite diferenciar y observar las bacterias clasificándolo en dos grupos: GRAM (+): se tiñen de violeta por poseer abundante peptidoglucano . GRAM (-): se tiñen de rojo por poseer poco peptidoglucano .

49. OBSERVACION BACTERIANA: Gram Positiva Gram Negativa Bacteria Gram + Bacteria Gram -

50. COMO SE REALIZA TINCION GRAM:

51. COMO SE REALIZA TINCION GRAM:

52. COMO SE REALIZA TINCION GRAM:

53. CLASIFICACIÓN :

54. - Fisión Binaria : ( asexual) every 1 a 3 horas ( algunas solo 20 min) - ENDOESPORAS - Formado por ciertas bacterias cuando el ambiente es hostil ( carente de nutriente , etc…) - Células altamente resistentes - Bacteria replica el cromosoma y rodea con una p ared resistente . - Resto de la célula se descompone . - Mayoría de las endosporas sobreviven a la ebullición y pueden permanecer inactivas durante 100 años. REPRODUCCION Y ADAPTACION EN PROCARIOTAS:

55. NUTRICION DE LOS PROCARIOTAS:

56. Aerobias Obligadas ( estrictas ) Aerobias o anaerobias Facultativas Anaerobias Obligadas ( estricta ) - Usa oxígeno para la resp cell. No puede estar sin ella . Usan O 2 si está presente , cambia a fermentación en ausencia de O 2. - Envenenado por O 2 - Dos tipos : 1. Fermentación : bacteria que solo da fermentación . 2. Respiración Anaerobica : Utiliza substancias distinto del O2 como aceptor de electrones final como el nitrato (NO 3- ) y sulfato (SO4 2- ) METABOLISMO DE PROCARIOTAS RELACIONADAS AL O2 Acetobacter aceti Clostridium Botulinum

57. Cooperación Colonial : Ciertas bacterias como la cyanobacterium Anabaena forman colonias . Cells Photosynthetic son mezcladas con cells heterocisticas , el cual fijan nitrógeno solo desde el O2 producido durante la fotosintesis . Inhibe las enzimas que fijan el nitrógeno. COOPERACIÓN METABOLICA EN PROCARIOTAS:

58. COOPERACIÓN METABOLICA EN PROCARIOTAS: Biofilms : revestimientos de superficie con bacterias. Anteriormente, la placa dental, un biofilm que se forma sobre superficies dentarias.

59. Simbiosis : Mutualismo (+/+) Comensalismo (+/0) Parasitismo (+/-) Tres Formas : Bacterias del intestine humano Brillante debajo del ojo del pescado de la linterna es el órgano que contiene bacterias bioluminescentes . La luz se utiliza para atraer a los depredadores y compañeros. Las bacterias obtienen nutrientes de los peces . Relación entre organismos de diferentes especies . Contacto directo . RELACIONES SIMBIÓTICAS PROCARIÓTICAS :

60. Exotoxinas Proteins toxicas secretadas por bacterias patógenas Enf .. Colera - Diarrea que amenaza la vida - Causada by Vibrio cholera Exotoxina llama toxina del cólera (CTX) causa secrete Cl - de las células intestinales al interior del intestine jalando agua por ósmosis . PROCARIOTAS PATOGENOS:

61. Endotoxinas - Lipopolisacáridos tóxicos ( fosfolipidos glicosilados ) encontrados en la membrana externa de bacterias Gram negativas . - Se libera cuando la célula muere y la membrana externa se descompone Ex. Todos los miembros del género Salmonella - Fiebre tifoidea (vía oral fecal) - Intoxic . alimentaria ( esp de pollo) Typhoid bacillus ( Salmonella enterica) PROCARIOTAS PATOGENOS:

62. - Convierta la leche en queso y yogur. - E. coli en clonación de genes - Agrobacterium tumefaciens para producir plantas transgénicas - Bioremediación : Uso de organismos para eliminar contaminantes del medio ambiente PROCARIOTES EN INVESTIGACIÓN, TECNOLOGÍA

63. PROCARIOTES EN INVESTIGACIÓN, TECNOLOGÍA