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Apuntes biología Tema 1- Biología celular IB, Apuntes de Biología

Apuntes con todo el contenido del bachillerato internacional de biología del Tema 1: Biología celular

Tipo: Apuntes

2022/2023

Subido el 08/05/2023

avrilvaillant
avrilvaillant 🇪🇸

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BIOLOGÍA T1 - BIOLOGÍA CELULAR
ÍNDICE
1.1 - INTRODUCCIÓN
1.2 - ULTRAESTRUCTURA CELULAR
1.3 - ESTRUCTURA DE MEMBRANAS
1.4 - TRANSPORTE DE MEMBRANA
1.5 - ORIGEN DE LAS CÉLULAS
1.6 - DIVISIÓN CELULAR
1.1 - INTRODUCCIÓNTEORÍA CELULAR
→ la célula es la unidad anatómica, fisiológica y reproductiva de todoser vivo, ya
que todo ser vivo está constituido por ella, su actividad es la consecuencia de
laactividad de todas sus células y se reproduce a través de ella.
1. Todos los seres vivos están formados por células
2. La célula es la unidad básica de todo ser vivo.
3. Toda célula procede de otra célula preexistente.
Todas las células tienen membrana celular, material genético, metabolismo y sistema
deproducción de energía
~ EXCEPCIONES TEORÍA CELULAR
Músculo estriado: encargado de cambiar la posición de nuestro cuerpo.
Compuestode fibras musculares, que son más largas que las células normales y
poseen más deun núcleo.
Hifas de los hondos: hay tipos de hongos donde las células se separan por
septos,pero en los hongos aseptados no hay por lo que cada hifa es un tubo
contínuo denumerosos núcleos.
Algas: son más simples que otras plantas ya que algunas solamente tienen
unacélula.
ORGANISMOS UNICELULARES
→ tienen una sola célula pero realizan todas las funciones vitales.
1. Crecimiento
2. Nutrición.
3. Excreción.
4. Reproducción: asexual o sexual.
5. Metabolismo: conjunto de reacciones químicas catalizadas por enzimas en la célula.
6. Respuesta: reacción a estímulos.
7. Homeostasis: control de condiciones interiores.
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BIOLOGÍA T1 - BIOLOGÍA CELULAR

ÍNDICE

1.1 - INTRODUCCIÓN

1.2 - ULTRAESTRUCTURA CELULAR

1.3 - ESTRUCTURA DE MEMBRANAS

1.4 - TRANSPORTE DE MEMBRANA

1.5 - ORIGEN DE LAS CÉLULAS

1.6 - DIVISIÓN CELULAR

1.1 - INTRODUCCIÓNTEORÍA CELULAR

→ la célula es la unidad anatómica, fisiológica y reproductiva de todoser vivo, ya que todo ser vivo está constituido por ella, su actividad es la consecuencia de laactividad de todas sus células y se reproduce a través de ella.

  1. Todos los seres vivos están formados por células
  2. La célula es la unidad básica de todo ser vivo.
  3. Toda célula procede de otra célula preexistente. Todas las células tienen membrana celular, material genético, metabolismo y sistema deproducción de energía

~ EXCEPCIONES TEORÍA CELULAR

Músculo estriado : encargado de cambiar la posición de nuestro cuerpo. Compuestode fibras musculares, que son más largas que las células normales y poseen más deun núcleo. ● Hifas de los hondos : hay tipos de hongos donde las células se separan por septos,pero en los hongos aseptados no hay por lo que cada hifa es un tubo contínuo denumerosos núcleos. ● Algas : son más simples que otras plantas ya que algunas solamente tienen unacélula. ORGANISMOS UNICELULARES → tienen una sola célula pero realizan todas las funciones vitales.

  1. Crecimiento
  2. Nutrición.
  3. Excreción.
  4. Reproducción: asexual o sexual.
  5. Metabolismo: conjunto de reacciones químicas catalizadas por enzimas en la célula.
  6. Respuesta: reacción a estímulos.
  7. Homeostasis: control de condiciones interiores.

LIMITACIONES AL TAMAÑOla tasa de reacciones metabólicas de la célula es proporcional a su tamaño. A medida que aumenta el tamaño de la célula, la relaciónsuperficie/volumen disminuye = limitación al crecimiento.

  • La tasa de intercambio de materia y energía es proporcional a la superficie de la célula.
  • La tasa de producción de calor, desechos y consumo de recursos es proporcional a su volumen. ~ PARAMECIUM ~ Organismo unicelular eucariota heterótrofo vive en aguas dulces.
  1. Núcleo: se divide en dos para duplicar la info genética en la reproducción (asexual).
  2. Vesículas: contienen organismosmás pequeños que ha ingerido paradigerirlos.
  3. Vacuola contráctil: expulsa o se llenade agua según el medio.Cilios: desplazamiento.
  4. Membrana celular: control.
  5. Citoplasma: lugar donde ocurren lasreacciones metabólicas. ~ CHLAMYDOMONAS ~ Alga unicelular de agua dulce; no es una verdadera planta (su pared no está hecha de celulosa).
  6. Flagelos: desplazamiento en buscade luz.
  7. Vacuolas contráctiles: en la base delos flagelos; se llenan o vacían según elmedio.
  8. Cloroplastos: fotosíntesis.
  9. Citoplasma: donde ocurren lasreacciones metabólicas.
  10. Pared celular: permeable.
  11. Membrana plasmática: control.
  12. Núcleos: división asexual y sexual ORGANISMOS PLURICELULARES → están formados por muchas células que actúan juntas. Las propiedades emergentes surgen de la interacción de las células entre sí y con elmedio. ● Propiedades emergentes: el todo es más que la suma de sus partes. DIFERENCIACIÓN CELULAR → las células se diferencian, según los genes que se expresen en ellas, ya que todas contienen toda la información genética, para desempeñar funciones específicas. Este proceso ocurre durante el desarrollo embrionario. ● Tejido→ muchas células = función ● Órgano→ muchos tejidos ● Aparatos → muchos órganos Diferenciación implica la expresión de unos genes concretos del genoma de la célula y no de otros.

1.2 - ULTRAESTRUCTURA CELULAR ⊳ MICROSCOPIOS Resolución: capacidad de distinguir visualmente cada parte de un objeto. Los rayos de electrones permiten una mayor resolución porque son de onda corta.

→ AUMENTO = TAMAÑO IMÁGEN / TAMAÑO REAL

NIVEL ESTRUCTURAL DE DOMINIO DE LAS BACTERIAS CÉLULAS PROCARIOTAS ● pequeñas ● estructura muy simple ● NO NÚCLEO

  • se encuentran en: suelo, agua, piel…
  • DOBLE membrana: 1. membrana celular: bicapa lipídica que carece de colesteroles 2. pared celular rígida (por fuera). Hecha de peptidoglucano [monosacáridos + AA] 2 tipos →
  • Glucocalix/cápsula: capa viscosa formada por polisacáridos; no siempre tienen. Utilizada para fijarse en superficies, como protección ante virus, para la acumulación de agua y para la resistencia a fagocitosis. Mesosomas: formación de la pared celular y replicación y distribución de ADN. Invaginaciones: repliegue hacia dentro de la membrana plasmática. Evaginaciones: repliegue hacia fuera de la membrana plasmática. 3. Flagelos: apéndices proteicos que desplazan a la bacteria rodando.● Fimbrias: estructuras proteicas cortas y numerosas que ayudan a la fijación de labacteria a superficies. 4. Pili: apéndices más largos y anchos que intervienen en el intercambio de ADN2. Elintercambio de material genético a través de los pili se llama conjugación bacteriana. 5. Citoplasma: no tiene orgánulos membranosos. En él se encuentra: 6. Nucleoide con el ADN bacteriano 7. Ribosomas (pequeños = 70S) como orgánulos

~ FISIÓN BINARIA ~ → Reproducción asexual: Células creadas a partir de preexistentes (copias, = información genética, replicación) CÉLULA EUCARIOTA VEGETAL vs ANIMAL

~ GLÁNDULAS EXOCRINAS DEL PÁNCREAS ~ Glándulas: órganos que se encargan de la elaboración de hormonas y enzimas. Las células glandulares secretan hormonas por la membrana plasmática.

  • Exocrinas: hacia el exterior o hacia el interior de una cavidad. Las del páncreas se encargan de fabricar y segregar enzimas al intestino delgado para la digestión de alimentos.
  • Endocrinas: vierten a la sangre. Las del páncreas fabrican y segregan insulina (β) y- glucagón(α) ~ CÉLULAS MESÓFILO EN EMPALIZADA ~ Las hojas realizan la fotosíntesis, que es la conversión de energía lumínica en energía química. Es el tipo de célula que lleva a cabo la mayor parte de la fotosíntesis. Tiene forma cilíndrica. 1.3 - ESTRUCTURA DE MEMBRANAS: BICAPA DE FOSFOLÍPIDOS → la membrana plasmática de todas las células está hecha de fosfolípidos. Está formada por una cabeza polar hidrofílica (grupo fosfato) y colas no polares hidrofóbicas (hidrocarbonadas). ● Fosfolípidos: inusuales porque una parte de la molécula es hidrofílica y la otra es hidrofóbica = esta propiedad se llama anfipática. En un medio con agua, las cabezas de fosfato son atraídas por el agua y las colas dehidrocarburos se atraen entre sí, formando una bicapa estable.

MODELOS DE MEMBRANA:

  1. Gortel y Grendel, 1920: doble capa de fosfolípidos.
  2. Davson y Danielli, 1935: modelo de sandwich. Proteínas que cubrían ambos lados de la bicapa que formaban poros para el intercambio de sustancias. Refutado por micrografías electrónicas.
  3. Singer y Nicholson, 1966: modelo de mosaico fluido. PROTEÍNAS DE MEMBRANA → hay dos tipos de proteínas de membrana.
  4. Proteínas integrales: hidrofóbicas y están incrustadas en la membrana; algunas incluso son transmembranales.
  5. Proteínas periféricas: están en la superficie de la membrana y son hidrofílicas. La cantidad de proteínas varía según la función de las membranas; cuanto más activa sea más proteínas tendrá (mitocondrias y cloroplastos = 75%). Las proteínas de membrana tienen muchas funciones:
  • Receptores de hormonas.
  • Enzimas inmovilizadas (ej: intestino delgado).
  • Adhesión celular.
  • Comunicación intercelular.
  • Canales de transporte (difusión facilitada).
  • Bombas de transporte activo.

ESTRUCTURA → bicapa de fosfolípidos de cabeza polar y colas apolares, proteínasperiféricas e integrales, además de glicoproteínas receptoras del sistema inmunitario y dehormonas, y colesterol para el control de la fluidez. COLESTEROL → esteroide (lípido) mayormente hidrofóbico que se coloca entre los fosfolípidos de la membrana y evita que se peguen entre sí, controlando la fluidez y permeabiliad. Solo las células animales lo tienen y es diferente en cada membrana. 1.4 - TRANSPORTE DE MEMBRANA MEDIOS → según la concentración de solutos en el interior de la célula y en el exterior, los medios son diferentes.

  • Isotónicos: la [solutos] en la célula es igual a la [solutos] en el entorno.
  • Hipertónico: la [solutos] en el entorno es mayor que la [solutos] en la célula = la célula se deshidrata (expulsa agua al entorno).
  • Hipotónico: la [solutos] en la célula es mayor a la [solutos] en el entorno = la célula recibe agua para igualar los niveles y explotará. GRADIENTE → es la diferencia de concentración entre dos medios. A favor de gradiente: no requiere energía. De donde hay más a donde hay menos. En contra de gradiente: requiere ATP. De donde hay menos a donde hay más.

sodio potasio; neuronas). ~ BOMBA SODIO-POTASIO ~ Los impulsos nerviosos requieren movimientos por difusión facilitada de iones de Na+y K+ a través de canales en la membrana del axón. Para producir la difusión facilitada se debe acumular el gradiente de concentración a través de una proteína bomba de sodio-potasio, que sigue un ciclo repetitivo que usa un ATP cada vez.

  1. Apertura de la bomba hacia el interior de la célula, donde coge 3Na+ y uniendo ATP, lo echa hacia el exterior (donde hay más concentración de sodio).
  2. La bomba coge del exterior de la célula 2K+ y lo lleva al interior de la célula, donde la concentración de potasio es mayor. Dentro de la célula la concentración de potasio aumenta, mientras que fuera aumenta la de sodio, lo que genera un desequilibrio entre las cargas del exterior (más positiva) y el interior (más negativa). Esta bomba permite mantener el reposo de la neurona. Cuando la bomba sodio-potasio para, la neurona se excita y transmite el impulso nervioso. ~ DIFUSIÓN FACILITA DE POTASIO ~ Los canales de potasio están formados por 4 subunidades de proteína con un poro estrechopor el cual pasan los iones. Cuando se frena la bomba de sodio-potasio se abren loscanales de potasio para que este salga de la célula y el sodio entre, transmitiendo elimpulso nervioso. Luego se vuelven a cerrar y se reactiva la bomba para repolarizar lacélula. ~ ÓSMOSIS Y ÓRGANOS ~ Para la donación de órganos los médicos deben sumergirlos en una solución con la mismaosmolaridad que el citoplasma, ya que las células pueden resultar dañadas. ● Solución hipertónica: se desarrollan hendiduras por la salida del agua. ● Solución hipotónica: las células absorben agua y se hinchan, posiblemente reventando. Los órganos se sumergen en una solución isotónica de cloruro de sodio de 300 mOsm parautilizarse en procedimientos médicos. TRANSPORTE PASIVO DIFUSIÓN FACILITADA DIFUSIÓN SIMPLE TRANSPORTE ACTIVO

1.5 - ORIGEN DE LAS CÉLULASDIVISIÓN CELULAR y ORIGEN Idea fundamental → se ha mantenido una cadena vital ininterrumpida desde las primeras células que se desarrollaron en la tierra hasta la totalidad de células de los organismos actualmente vivos. ORIGEN DE LAS PRIMERAS CÉLULAS HIPÓTESIS: La vida fue originada en la Tierra hace más de 3800 millones De años en forma de células muy sencillas de organización procariota → PROTOBIONES:

  • estructura membranosa con ácido nucleico (ARN)
  • Capaces de autorreplicarse
  • Capaces de utilizar información para síntesis de proteínas → Su posterior evolución condujo a la diversidad que hoy conocemos como células eucariotas: Fue el resultado de evolución de organismos procariotas primitivos ( semejantes a bacterias actuales). Mucho más complejas y grandes. ENDOMEMBRANA
  • membrana interna
  • permiten intercambio continuo de substancias entre compartimentos membranosos interiores y el exterior de la célula: Proceso exclusivo de eucariotas
  • Una foto permite especialización de Distintos compartimentos de la célula en funciones diferentes TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA → desarrollada por Lynn Margulis. Una célula primitiva engulle por endocitosis a otras células primitivas más pequeñas capaces de llevar a cabo la respiración celular o la fotosíntesis, y en vez de matarlas permitieron que siguieran viviendo en su citoplasma. Ambas mantenían una relación de simbiosis porque la célula grande alimentaba a la pequeña y esta llevaba a cabo la respiración celular o la fotosíntesis. Así, la selección natural favoreció a esta célula, que convirtió las procariotas que había engullido en orgánulos a lo largo de la evolución. Esta teoría se respalda porque las mitocondrias y los cloroplastos tienen características de células procariotas:
  • Doble membrana plasmática.
  • Contienen su propio ADN, que es bacteriano, y se dividen a sí mismos.
  • Tienen sus propios ribosomas 70s, los cuales tienen las células procariotas.
  • Tamaño similar a una célula procariota.
  • Transcriben su propio ADN y utilizan el ARNm para sintetizar algunas de sus propias proteínas.