Tema 3 : Especialización celular

Tema 3 : Especialización celular
• 3
3.1 Tipos celulares:
1 Tipos celulares:
• eucarionte y procarionte
• Célula vegetales y animales
Cél l
l
i l
Profesora Loreto Moya
1
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
Comparación células 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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9
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
•
•
•
•
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.
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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.
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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.
3‐
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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.
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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.
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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).
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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)
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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
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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.
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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 .
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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.
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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
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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
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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
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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.
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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
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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
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ÉXITO EN EL TRABAJO
ÉXITO EN EL TRABAJO
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