Tema 3 : Especialización celular • 3 3.1 Tipos celulares: 1 Tipos celulares: • eucarionte y procarionte • Célula vegetales y animales Cél l l i l
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3.1 Tipos celulares: células procariontes y eucariontes, célula animal y vegetal i él l i l l • A continuación te encontrarás con información ya estudiada. Después de leer y recordar los contenidos responde : ¿Cuáles son los aspectos (estructuras y/o procesos • ¿Cuáles son los aspectos (estructuras y/o procesos biológicos) comunes para todo tipo de célula(procarionte y eucarionte)? • Con tus propias palabras caracteriza a cada tipo celular Con tus propias palabras caracteriza a cada tipo celular • Describe brevemente la estructura y función de cada organelo citoplasmático de las célula eucarionte • Discute por qué llegaron a ser distintos estos tipos celulares (investiga sobre la información genética que p poseen y la evolución de las célula) y ) Profesora Loreto Moya
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¿QUÉ DIFERENCIAS PRESENTAN ESTOS TIPOS CELULARES? CÉLULA PROCARIOTA
CÉLULA EUCARIOTA
ORGANIZACIÓN GENERAL CÉLULAS
PROCARIOTAS
MEMBRANA PLASMÁTICA CITOPLASMA MATERIAL GENÉTICO (NUCLEOIDE)
EUCARIOTAS
MEMBRANA PLASMÁTICA CITOPLASMA (ORGANELOS ENDOMEMBRANOSOS) MATERIAL GENÉTICO ( NÚCLEO)
EUCARIONTE
PROCARIONTE EVOLUCIÓN
PRIMITIVAS
ORGANELOS MEMBRANOSOS
NO TIENE
CITOESQUELETO
NO TIENE
CANTIDAD DE ADN
UNA MOLÉCULA É
PRESENCIA DE NÚCLEO
NO TIENE
PRESENCIA DE PARED CELULAR TAMAÑO
ORGANISMOS
TODAS LA TIENEN MUY PEQUEÑAS
BACTERIAS
MODERNAS O COMPLEJAS VARIOS TIPOS SISTEMA PROTEICO COMPLEJOS VARIAS SI TIENE :ALMACENA AL ADN EXISTE SÓLO EN VEGETALES Y HONGOS MAS GRANDES PROTOZOOS, HONGOS ANIMAES, VEGETALES
ORGANELOS CITOPLASMÁTICOS DE CÉLULAS EUCARIONTES
NO MEMBRANOSOS
RIBOSOMAS CITOESQUELETO
MEBRANOSOS
SIMPLES
Retículo endoplasmático p de Golgi g Aparato Lisosomas Vesículas vacuolas
DOBLES
Núcleo Mitocondrias Cloroplastos
Comparaci贸n c茅lulas animales y vegetales
COMPARANDO CÉLULAS ANIMALES Y VEGETALES
CÉLULA ANIMAL
CÉLULA VEGETAL
No tiene pared celular
Tiene una pared celular que rodea a la membrana plasmática
No contiene cloroplastos, por lo tanto requieren incorporar nutrientes
Tiene cloroplastos para realizar la fotosíntesis cuya función es sintetizar alimento (glucosa)
Posee centríolos para la división celular
No posee centríolos para la división celular
Poseen vacuolas o vesículas Posee una vacuola muy pequeñas grande que almacena fundamentalmente agua g y vacuolas o vesículas pequeñas
3.2 Niveles de Organización celular
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Los niveles de organización de la vida Niveles de organización abióticos Niveles de organización abióticos Nivel sub‐atómico Nivel atómico Nivel molecular Macromoléculas Complejos supramoleculares Organelos
Niveles de organización bióticos Niveles de organización bióticos Nivel celular Células procariotas Cèlulas eucariotas
Nivel pluricelular
Tejidos Organos Sistemas y Aparatos Sistemas y Aparatos
Nivel ecosistema Población Comunidad Ecosistema Biósfera
La vida está ampliamente extendida en la tierra.
Para facilitar su estudio se ha establecido un orden jerárquico: Moléculas Biosfera
Organelos
Ecosistemas Células
Comunidades Tejidos
Poblaciones Órganos
Organismos
Actividad • Señala Señala los niveles de organización que faltan los niveles de organización que faltan en la diapositiva anterior. • Describe y da ejemplo de cada nivel de Describe y da ejemplo de cada nivel de organización de la vida. • ¿por qué es importante establecer un nivel de é i bl i ld organización de la vida? • Señala diferencias entre célula y tejido
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3.3 Diferenciación celular •
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En todos los organismos pluricelulares que tienen modalidad de reproducción sexual, están formados por grupos de células formando tejidos, estos a su vez se organizan en órganos, sistemas, etc. Los grupos celulares que forman tejidos cumplen funciones distintas y complementarias de tal forma que permite al organismo vivir en un equilibrio homeostático y adaptativo con su medio ambiente. Por ejemplo las células de la piel son muy diferentes f a las musculares, nerviosas, óseas y sanguíneas, sin embargo todas son necesarias para la vida del individuo. La proliferación, diferenciación y especialización celular que da origen a los diferentes tejidos y órganos de un individuo, se inicia en la fecundación (fusión del espermatozoide con el ovocito) formando un cigoto, que mediante múltiples divisiones celulares genera un grupo de células embrionarias totipotenciales, estas son capaces de formar un individuo y sus anexos. En el p proceso de diferenciación celular se lleva a cabo la especialización p celular,, esta ocurre durante el desarrollo embrionario, aunque después del nacimiento y durante la etapa del crecimiento, los tejidos y órganos siguen creciendo junto con el individuo. Algunos tejidos especializados como la piel, la sangre, el revestimiento intestinal y los huesos,, se renuevan constantemente. Además , muchos tejidos j tienen la condición de repararse en respuesta a un daño, esto lo pueden realizar por que se conserva un grupo de células troncales o células madres que darán origen a células especializadas, es una condición limitada a la regeneración de tejido de un adulto. A continuación se especificará los tipos de células madres : totipotentes, multipotentes, pluripotentes y unipotentes. Profesora Loreto Moya
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Células Totipotentes • Se logran después de la fecundación (Huevo fecundado), Dura hasta la 1º diferenciación del desarrollo embrionario • Hasta completar las 8 blastómeras, se termina con el inicio de la compactación (unión de las blastómeras externas ). • Tienen capacidad de formar un individuo completo con sus anexos embrionarios.
En la figura se observa blastómeras totipotentes en las primeras divisiones celulares en la Segmentación de embriones de ratón Gentileza de Dra Mariana Rojas & Dr. Manuel Meruane Laboratorio de Embriología Comparada, Programa de Anatomía y Biología del Desarrollo, Facultad de Medicina, Universidad de Chile.
Células Madres Pluripotentes o Troncales • •
•
Ocurre en momento de la compactación después de completar 8 células, se constituye una mórula y se inicia un proceso llamado compactación se forman medios de unión entre las blastómeras externas, externas esto determina la constitución de dos poblaciones celulares diferentes: La población externa dará origen principalmente al trofoblasto(futura placenta). Las células q que q quedan ubicadas internamente originarán g al embrioblasto llamado también macizo celular interno son las pluripotentes: estas pueden diferenciarse en cualquier tipo de células de las hojas embrionarias pero no pueden originar un individuo Embrioblasto Blastocisto Bl i (Un corte sagital )
Mórula(Corte transversal )
Trofoblasto (formando la pared externa)
Durante la primera semana del desarrollo Embrionario, los blastómeros proliferan hasta formar una estructura de 16 células llamada mórula. Estas células continúan proliferando hasta constituir una estructura llamada Blastocisto, que contiene en su interior un grupo de células, a partir de las cuales se formará el embrión. Después de la implantación hasta la tercera semana ocurre el proceso de gastrulación, que requiere de la multiplicación y migración de células para dar origen a tres capas embrionarias: Ectodermo, mesodermo y endodermo. Ectodermo: Epidermis y estructuras epidermicas ( pelos, uñas, esmalte de los dientes, glándulas sudoríparas g p y sebáceas); glándulas secretoras de leche, hipófisis; revestimiento de la cavidad bucal nasal y cloaca (parte) bucal, (parte). Médula suprarrenal Receptores sensitivos Placa y pliegues neurales: Originará todo el Sistema Nervioso. Profesora Loreto Moya
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Mesodermo: • Esqueleto: hueso y cartílago • Músculos estriados. • Músculos liso (gran parte) parte). • Sistema Circulatorio (corazón, vasos, sangre) • Dermis (parte). (parte) • Sistema excretor: riñones • Cubierta externa de órganos internos: Peritoneo y mesenterio; músculos involuntario del t b di tubo digestivo. ti • - Gónadas: epitelio germinal y células germinales. germinales
Endodermo: Intestino primitivo: •Intestino • Epitelio y tubo digestivo, excepto la boca y el conducto anal. • Laringe • Oído medio • Tiroides,paratiroides y timo • Revestimiento del sistema respiratorio • Hígado y páncreas páncreas. • Revestimiento de la vejiga de la orina
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Células Madres Multipotentes p • Sólo se pueden diferenciar células de la misma hoja embrionaria. • Corresponden a las encontradas en los tejidos adultos • Ejemplos: células osteoprogenitoras que se pueden diferenciar en a) Células adiposas b) Células cartilagenosas c) Células óseas Células osteógenas multipotenciales en cabeza de feto de oveja Gentileza G til d Dra de D Mariana M i Rojas R j & D Dr. ManuelMeruane M lM Laboratorio de Embriología Comparada, P rograma de Anatomía y Biología del Desarrollo, Facultad de Medicina, Universidad de Chile.
Células Madres Unipotentes p • Poseen Poseen la habilidad de autorregeneración la habilidad de autorregeneración pero sólo se puede diferenciar en un linaje • Ej. Células epidérmicas basales Ej Células epidérmicas basales Capa basal del epitelio de revestimiento con células unipotenciales ,piel de feto de oveja
Gentileza de Dra Mariana Rojas & Dr. Manuel Meruane Laboratorio de Embriología Comparada, Programa de Anatomía y Biología del Desarrollo, F Facultad lt d de d Medicina, M di i Universidad U i id d de d Chile. Chil
Actividades 1‐ Investiga sobre la experimentación en células 1 Investiga sobre la experimentación en células madres embrionarias (ESCs) que se realiza en medicina,, menciona las limitaciones éticas. 2‐ Realiza un cuadro comparativo entre célula totipotente, pluripotente , multipotente y umnipotente.
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3‐ Células madres adultas Considera que: tejidos especializados están compuestos C id t jid i li d tá t por células restringidas en su potencial de diferenciación En la evolución se han incorporado células madres adultas en los tejidos a fin de renovar y reparar en adultas en los tejidos a fin de renovar y reparar en condiciones fisiológicas y patológicas • 2.1 Células madres de la médula ósea: • 2.2 Células madres del cordón umbilical: 2.3 Células madres de otros tejidos adultos • 2.3 Células madres de otros tejidos adultos Averigua sobre Investigaciones que se está realizando en estos tipos de células madres y las implicancias p y p en medicina.
3.4 Tipos de Tejidos y su función
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Los tejidos animales se componen de células similares que desempeñan una células similares que desempeñan una función específica • Además pueden incluir componentes extracelulares producidos por dichas células (cartílago, hueso, etc.) • Principales tejidos animales: j p 1. Tejido epitelial 2. Tejido conectivo 3. Tejido muscular 3. Tejido muscular 4. Tejido nervioso
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Tejido Epitelial (Epitelio) jid i li l ( i li ) Las células epiteliales p protegen y regulan el movimiento de sustancias hacia dentro y fuera del hacia dentro y fuera del cuerpo. Junto con el tejido conectivo l laxo forman láminas f lá continuas llamadas membranas, que cubren al q cuerpo y revisten sus cavidades como la boca, el estómago y la vejiga estómago y la vejiga. Profesora Loreto Moya
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La estructura del tejido epitelial está adaptada a su función d d f ió El epitelio que reviste los pulmones, consiste en células delgadas y aplanadas delgadas y aplanadas dispuestas en una sola capa. El epitelio que reviste la t traquea que conduce a los d l pulmones, consiste en células alargadas, a menudo con cilios, capaces de segregar moco. d El epitelio que reviste los tubos de los órganos reproductores posee cilios que transportan las células sexuales a su destino. Profesora Loreto Moya
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Otras características del epitelio Otras características del epitelio • Las membranas crean barreras que resisten el movimiento de sustancias a través de ellas sustancias a través de ellas (piel) o permiten el paso de sustancias específicas (intestino delgado). • Se nutre por difusión desde capilares embebidos en el tejido conectivo que está abajo del epitelio. • Continuamente se pierde y repone por división celular mitótica (la epidermis de la piel i ó i (l id i d l i l se renueva 2 veces al mes). Profesora Loreto Moya
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Algunos tejidos epiteliales también forman glándulas lá d l Durante el desarrollo, algunos tejidos epiteliales se Durante el desarrollo algunos tejidos epiteliales se pliegan hacia adentro; sus células cambian de forma y función para formar glándulas. Tipos de glándulas: Ti d lá d l 2. Glándulas endocrinas, 1. Glándulas exocrinas, , que se separan del d l que permanecen epitelio que les dio origen. conectadas al epitelio Casi todas producen h hormonas. por un ducto (sudoríparas, sebáceas, salivales salivales, del estómago). del estómago) Profesora Loreto Moya
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Tejidos Conectivos Tejidos Conectivos • Sirven principalmente para sostener y unir otros p p p y tejidos. • Tienen células rodeadas por grandes cantidades de sustancias extracelulares por lo general secretadas sustancias extracelulares, por lo general secretadas por ellas mismas. • Excepto la sangre y la linfa, están entretejidos con h b fib hebras fibrosas de colágeno. d lá • Se dividen en: 1 Tejido conectivo laxo 1. Tejido conectivo laxo. 2. Tejidos conectivos fibrosos. 3. Tejidos conectivos especializados. j p Profesora Loreto Moya
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Tejido conectivo laxo jid i l Se combina con células epiteliales para formar membranas nutre al membranas, nutre al epitelio formando la dermis. Posee una red difusa de fibras de trama abierta. Sirve principalmente para Sirve principalmente para unir las células epiteliales a los tejidos subyacentes y acojinar y sustentar acojinar y sustentar órganos. Profesora Loreto Moya
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Tejido conectivo fibroso Tejido conectivo fibroso • Incluye tendones y y y ligamentos. • Las fibras de colágeno están empacadas á d densamente con una disposición paralela disposición paralela ordenada. • Este diseño da a los tendones y ligamentos la fortaleza necesaria para sus funciones para sus funciones . Profesora Loreto Moya
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Tejidos conectivos especializados Tejidos conectivos especializados Tienen estructuras variadas: Tienen estructuras variadas: El cartílago es una forma flexible y elástica que consiste en células muy espaciadas rodeadas por una muy espaciadas rodeadas por una matriz inanimada gruesa, conformada por colágeno. El hueso se ha endurecido por El hueso se ha endurecido por depósitos de fosfato de calcio; se forma en círculos concéntricos alrededor de un canal central alrededor de un canal central, que contiene un vaso sanguíneo. El tejido adiposo almacena energía a largo plazo y sirve como energía a largo plazo y sirve como aislante del frío. Profesora Loreto Moya
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Otros tejidos conectivos especializados j p Aunque son líquidos, la sangre y la linfa se consideran tejidos linfa se consideran tejidos conectivos porque se componen principalmente de líquidos extracelulares. En la sangre, hay glóbulos rojos y blancos y fragmentos de células llamados plaquetas, embebidas en un líquido extracelular llamado un líquido extracelular llamado plasma. Transporta O2, nutrientes, CO2, desechos y hormonas. La linfa consiste principalmente en p p líquido que se ha filtrado de los capilares de la sangre; se devuelve al sistema circulatorio por vasos linfáticos. linfáticos Profesora Loreto Moya
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Tejido Muscular j • Está formado por largas y delgadas células que se contraen cuando reciben un estímulo y luego se relajan pasivamente. pasivamente • Tipos de tejido muscular: 1. Esquelético(estriado) 1. Esquelético(estriado) 2. Cardiaco. 3. Liso
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El músculo esquelético generalmente está bajo control voluntario o control voluntario o consciente, y su función es mover el esqueleto. El músculo cardiaco está únicamente en el corazón únicamente en el corazón, actúa espontáneamente; sus células están conectadas por uniones abiertas por donde l las señales eléctricas se ñ l lé t i difunden rápidamente. El músculo liso, no tiene la disposición ordenada de disposición ordenada de filamentos gruesos y delgados del cardiaco y esquelético, está embebido en el tracto digestivo el útero la vejiga y digestivo, el útero, la vejiga y los vasos sanguíneos grandes. Produce contracciones lentas y sostenidas que normalmente son involuntarias son involuntarias Profesora Loreto Moya
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Tejido Nervioso Tejido Nervioso • Compone Compone el cerebro, la médula espinal y los el cerebro la médula espinal y los nervios que corren desde ellos a todas las partes del cuerpo partes del cuerpo. • Permite percibir y responder a los estímulos del medio del medio. • Se compone de: 1. Neuronas. g 2. Células gliales Profesora Loreto Moya
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Las neuronas se especializan en la generación de señales eléctricas y su conducción a eléctricas y su conducción a otras neuronas, a músculos o a glándulas. Tiene dendritas que reciben señales de otras neuronas o del entorno externo, d l t t El cuerpo celular que organiza el mantenimiento y reparación de q la célula, el axón que conduce la señal eléctrica a la célula blanco, l lé l él l bl y las terminales sinápticas que transmiten la señal a la célula blanco. Las células gliales rodean, sostienen y nutren a las neuronas, además de que regulan la composición del regulan la composición del líquido extracelular para que las neuronas funcionen óptimamente. Profesora Loreto Moya
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ACTIVIDADES 1‐ Completa el siguiente cuadro comparativo Tipo de Tejido Ubicación
Tipo de célula
Función
Epitelial conjuntivo S Sanguíneo í Adiposo öseo Muscular estriado Muscular liso Muscular liso Muscular cardiaco nervioso Profesora Loreto Moya
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2‐ Si una persona tiene alteración de algún tipo en los tejidos de los diferentes órganos se trad ciría en alg na enfermedad al los diferentes órganos se traduciría en alguna enfermedad , al respecto discute que ocurriría en las siguientes situaciones a nivel de tejido: a) Descontrol en la reproducción de células epiteliales b) Disminución de células sanguíneas(eritrocitos) c) Disminución de células sanguíneas(glóbulos blancos) Disminución de células sanguíneas(glóbulos blancos) d) Disminución de células sanguíneas(plaquetas) e) Hipertrofia de la musculatura esquelética f) Ausencia de contracción de musculatura lisa a nivel de intestino g) Aumento en la frecuencia de contracción de musculatura Aumento en la frecuencia de contracción de musculatura cardiaca h) Aumento en el número de las células gliales a nivel cerebral Profesora Loreto Moya
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ÉXITO EN EL TRABAJO ÉXITO EN EL TRABAJO
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