Tema 6-7.- Organización Celular y Célula Procariota PDF

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Apuntes de la Organización Celular EBau...

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Tema 6-7: Organización Celular y Célula Procariota

Organismos Tamaño de la célula

Bacterias, reino Monera Suelen ser muy pequeñas, con un tamaño que oscila entre 1-10 micras. Núcleo No hay membrana nuclear ni nucléolos se conoce como nucleoide o región del nucleoide, donde se localiza el material genético Orgánulos rodeados Ausentes, aunque aparecen de membrana repliegues de la membrana (mesosomas) Flagelos

Cápsula

Pared Celular

Membrana Citoplasmática Citoplasma Ribosomas Disposición del ADN en cromosomas División Celular Reproducción Sexual

Restos de seres vivos Son más grandes que las procariotas, con un tamaño que oscila entre 10-100 micras. Verdadero núcleo, con membrana nuclear y nucléolos.

Presente como lisosomas, aparato de Golgi, retículo endoplásmico, mitocondrias y cloroplastos Submicroscópicos, formados por Complejos, formados por dos tipos de componentes múltiples microtúbulos, rodeados proteicos. de membrana, pueden ser cilios o flagelos. Capa de polímeros Ausente extracelulares o capa de mucílago Suele estar presente; Las plantas, la mayoría de las químicamente compleja, puede algas y los hongos presentan estar envuelta por una cápsula pared celular, químicamente (glucocálix) más sencilla que la de procariotas. Ausente en células animales No hay hidratos de carbono y Hay esteroles e hidratos de suelen faltar esteroles carbono que sirven de (colesterol) receptores. No hay citoesqueleto ni Hay citoesqueleto y corrientes corrientes citoplásmicas citoplásmicas Pequeñas (70S) Grandes (80 S), pequeños (70 S) en los orgánulos Un solo cromosoma circular sin Varias o muchos cromosomas histonas lineales con histonas Fisión binaria, división directa sin Mitosis mitosis. No hay meiosis; solo intercambio Implica la meiosis de fragmentos de ADN

Todos los organismos procariotas están constituidos por: envolturas celulares (pared bacteriana, membrana plasmática, cápsula bacteriana), flagelos, pili bacteriano y fimbrias, citoplasma y nucleoide.

La membrana plasmática de las procariotas a la de las células eucariotas, aunque hay que destacar dos cosas: Primero, no contienen esteroles (colesterol) y segundo, tienen mesosomas, que son unos repliegues internos de la membrana plasmática. Al ser parecido a la célula eucariota, van a tener las mismas funciones que estas (limitar la célula y regular el paso de sustancias), pero además otras funciones obtenida por ese mesosoma: *Sujetan el cromosoma bacteriano *Contienen Enzimas que: realizan la respiración celular, fotosíntesis, y dirigen la duplicación del ADN bacteriano mediante el ADN-polimerasa.

La pared bacteriana es una cubierta rígida que está compuesta, fundamentalmente, por peptidoglicano o mureína (un polisacárido). La pared bacteriana está situada entre la membrana plasmática y la cápsula. Ese peptidoglicano que lo forma va ser diferente en bacterias Gram-Positivas y Gram- Negativas. (Más grueso en Gram- positiva que en Gram-Negativas) Los Gram- Positivas y los Gram- Negativas son los dos tipos de bacterias que existen en función de la estructura y composición de su pared bacteriana, es decir, hay dos tipos de paredes bacteriana, y según cual tenga, pues se clasifica en un grupo u otro: *La pared Gram positiva es monoestratificada, es decir, solo está compuesto por una capa. Esta capa es gruesa y está compuesta por capas de peptidoglicanos que estan superpuestas (encima de la capa principal), a la que se le asocian proteínas, polisacáridos y ácidos lipoteicos, cuando se unen a los lípidos de la membrana. *La pared Gram negativa es más compleja, puesta está consta de los siguientes elementos: 1. Membrana Externa: Formada por una bicapa lipídica que contienen muchas proteínas asociadas.

2. Periplasma, material con consistencia de gel situado entre la membrana externa y la membrana plasmática, compuesta por proteínas receptoras y enzimas hidrolíticas. 3. Una capa de peptidoglicano, unidas a la membrana externa por lipoproteínas que atraviesan el periplasma.

-Funciones de la Pared -Mantener la forma de la célula y prevenir de la lisis osmótica (de la rotura por osmosis). -Regula el intercambio con el exterior, principalmente la membrana externa de las Gram-negativas. -Proporciona carga negativa a la superficie celular (ácidos teicoicos en Gram-Positivos y lipolisacáridos (LPS). -Posee componentes con capacidad antigénica (ácidos teicoicos y lípido A).

La cápsula bacteriana es una capa externa y viscosa, que no está presente en todas las procariotas. Está capsula está compuesta por polisacáridos, y en ocasiones, por proteínas. A la cápsula bacteriana se le atribuyen las siguientes funciones: *Protege a la bacteria de la desecación del medio. *Regula los procesos de intercambio de agua y nutrientes, además de servir como almacén de nutrientes. *Fija la bacteria patógena a su huésped.

, Son estructuras que sobresalen en la superficie celular, estas son los flagelos, los pelos o pili y las fimbrias.

-Flagelos Los flagelos son estructuras filamentosas, que permiten el desplazamiento de la bacteria. Formados por una proteína llamada flagelina, y cuya estructura es la siguiente: -Un filamento rígido y curvado constituido por flagelina. -Un codo o gancho que une el filamento a la superficie de la célula. -Una estructura basal compuesta por una serie de anillos (dos en bacterias Gram + y cuatro en Gram -)

-Pilis y Fimbrias Los pelos o pili son tubos largos que soló aparecen uno o dos por bacteria, y que intervienen en el intercambio de material genético con otras bacterias, en el proceso de conjugación. Están formados por proteínas globulares. Las fimbrias son tubos cortos, finos y muy numerosos, que sirven para que la célula puede fijarse al sustrato y otras células (esto es importante en algunas bacterias patógenas). Tanto fimbrias como pilis aparecen en la superficie externa de bacterias

El citoplasma de las células procariotas es muy similar al de eucariotas, pero este no tiene orgánulos membranosos. El citoplasma de las células procariotas está formado por el protoplasma, junto a los ribosomas, las inclusiones, las vesículas gaseosas y los plásmidos. Vamos a centrarnos en estas 4:

-Ribosomas Los ribosomas son orgánulos compactos (no membranosos), compuestos por ARN ribosómico (fabricado en el nucléolo) y proteína y formados por dos subunidades: una mayor y otra menor, que tiene como función la síntesis de proteínas, ya que actúan uniendo los aminoácidos en un determinado orden durante la traducción. Se encuentran dispersos en el citoplasma. Se van a diferenciar del eucariota por su tamaño (70 micras frente a 80 S en eucariotas), y en su composición (es algo distinta a la de eucariotas).

-Inclusiones Las inclusiones son gránulos de reserva que la bacteria ha acumulado en momentos de abundancia de alimentos y a residuos del metabolismo. Se encuentran dispersos en el citoplasma (orgánulos no membranosos)

-Vesículas Gaseosas Son formaciones huecas de formas más o menos esférica, que contienen gas. Están formadas por una membrana de proteínas impermeable al agua y a los solutos, pero que permite pasar a los gases. Su función es regular la flotabilidad de las bacterias que las poseen.

-Plásmidos Muchas bacterias presentan plásmidos, unos anillos pequeños de ADN, que están dispersos por el citoplasma y son independientes del cromosoma, destacan los siguientes: *Plásmido o factor F, permite que la célula tenga la capacidad de conjugación *Plásmidos R: sus genes codifican enzimas que proporcionan resistencia frente a los antibióticos.

4.-Nucleoide El nucleoide es una región del citoplasma en donde se localiza el material genético de la bacteria, este material se encuentra en forma de cromosoma, en lo que denominamos, cromosoma bacteriano, que está formado por una sola molécula de ADN bicatenario circular, asociada a proteínas no histónicas. El ADN bacteriano tiene como función mantener y conservar la información genética y dirigir el funcionamiento de todo el metabolismo bacteriano. Este ADN se encuentra disperso en el citoplasma en lo que denominamos plásmidos (anteriormente mencionado).

*Consejo para este tema Hay estructuras que van a resultar más importantes que otras, por ejemplo, la pared bacteriana, la membrana plasmática, los ribosomas… Estas estructuras son FUNDAMENTALES porque caen mucho en la EBAU, así que hay que centrarnos en estas. Luego muy importante los ejercicios que dejó abajo con la solución, todo son de EBAU. Lo importante de este tema estará subrayado en amarillo.

Cuestiones de Razonamiento EBAU Cuestión 2.- Respecto a los componentes de la célula procariota: a) Indique qué son los pili bacterianos y cuál es su función (0,5 puntos). b) Explique la función de la pared bacteriana y comente la estructura y composición de la misma en bacterias Gram negativas y Gram positivas (1,5 puntos). Respuestas: a) Los pelos o pilis bacterianos son tubos largos, que solo aparecen en uno o dos por bacterias, en su superficie externa, formados por proteínas globulares que tiene la función de intervenir en el intercambio de material genético con otras bacterias, en el proceso de conjugación. b) La pare bacteriana es una cubierta rígida, que esta compuesta, fundamentalmente por peptidoglicano o mureína, que tiene varias funciones que destacan: mantener la forma de la célula y prevenir de la lisis osmótica o regular el intercambio con el exterior. Se distinguen dos tipos de pared bacteriana: -La pared Gram positiva, contiene solo una capa gruesa constituida de capas superpuestas de peptidoglicano, a la que se le asocian proteínas, polisacáridos y ácidos teicoicos o lipoteicos. -La pared Gram negativa, compuesta por membrana externa, una capa de peptidoglicano y periplasma. Cuestión 2.- Composición, estructura, localización y función de los ribosomas. (2 puntos) Respuesta: Los ribosomas son orgánulos compactos (no membranosos), compuestos por ARN ribosómico (fabricado en el nucléolo) y proteína y formados por dos subunidades: una mayor y otra menor, que tiene como función la síntesis de proteínas, ya que actúan uniendo los aminoácidos en un determinado orden durante la traducción. Se encuentran dispersos en el citoplasma.). Cuestión 2.- En cuanto a los ribosomas: a) ¿qué estructura poseen, tanto en procariotas como en eucariotas? (0,5 ptos). b) ¿qué composición química poseen? (0,3 ptos). c) ¿qué función realizan? (0,2 ptos).

d) ¿dónde se pueden localizar, tanto en las células procariotas como en las eucarióticas? (0,5 p). Respuesta: a) Los ribosomas están formados por dos subunidades, una mayor y otra menor con un coeficiente de sedimentación diferente en función del tipo celular que se trate: *En células eucarióticas tiene un coeficiente de sedimentación de 80S *En células procariotas tiene un coeficiente de sedimentación de 70 S b) Están compuestos por ARN ribosómico (fabricado en el nucléolo) y proteínas. c) Se encargan de la síntesis de proteínas, ya que actúan uniendo los aminoácidos de un determinado orden durante la traducción. d)Se encuentra libres en el citoplasma de células procariotas y eucarióticas

Cuestión 2.- Describa la estructura y función de la membrana plasmática en la célula procariota. Respuesta: La membrana plasmática es muy similar a la de las células eucariotas, pero estas tienen diferencias: esta no presenta esteroles, colesterol principalmente y tiene mesosomas, una especie de repliegues internos de la membrana plasmática. Su principal función es limitar la célula y regular el paso de sustancias nutritivas, pero también va a adquirir otras funciones por el mesosoma como dirigir la duplicación de ADN bacteriano mediante la ADN-polimerasa o realizar la respiración, ya que realizan una función similar a las mitocondrias....