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CAPITULO 1
1.1 Descubrimiento de las Células
Las células y las estructuras que estas comprenden son demasiadas pequeñas para ser vistas, escuchadas o tocadas de manera directa. Experimento en el cual los protones colisionaran entre si a velocidades cercanas a de la luz, confirmando la existencia de una partícula hipotética “Bosón de Higgs”.
Microscopia.
Es un instrumento que proporciona una imagen ampliada de un objeto diminuto. El descubrimiento de las células generalmente se atribuye a Robert Hooke. Una de las muchas preguntas que Hooke intento responder fue por que los tapones hechos de corcho eran tan adecuados para mantener el aire. Observo que tenia una apariencia porosa muy parecida a los panales de abeja. Hooke llamo a los poros células, porque le recordaban las celdas habitadas por los monjes que Vivian en un monasterio. Antonie Van Leeuwenhoek , fue el primero en examinar una gota de agua estancada bajo el microscopio y, observo los “animálculos” microscópicos que iban y venían de un lado a otro ante sus ojos, también fue el primero en describir diversas formas de bacterias, las cuales obtuvo del agua en la había remojado pimienta y del raspado de sus dientes,
Teoría Celular.
En 1838, Matthias Schleiden , concluyo que las plantas estaban hechas de células y que el embrión de la planta surgía de una sola célula. Theodor Schwann, propuso estos dos principios de la teoría celular: Todos los organismos están compuestos por una o más células. La célula es la unidad estructural de la vida. Rudolf Virchow, propuso el ultimo principio de la teoría celular: Las células pueden surgir únicamente por la división de una célula preexistente.
1.2 Descubrimiento de las Células
La vida y la muerte se pueden considerar una de las propiedades más básicas de la célula. El primer cultivo de células humanas. Las células se obtuvieron de un tumor maligno y se denominaron células HeLa. Las células in vitro (en cultivo fuera del cuerpo)
Las células son altamente complejas y organizadas
Cada tipo de organelo tiene una composición consistente de macromoléculas, que están dispuestas en un patrón predecible. Cada mitocondria esta compuesta por un patrón definido de membranas internas, que a su vez están compuestas por un conjunto consistente de proteínas, incluido un mecanismo sintetizador de trifosfato de adenosín ATP.
Las células poseen un programa genético y los medios para usarlo.
Los organismos se construyen de acuerdo con la información codificada de una colección de genes, los cuales están construidos del DNA.
Las células son capaces de producir más de sí mismas.
Las células se reproducen por división, un proceso en el que el contenido de una célula “madre” se distribuye en dos “hijas”
Las células adquieren y utilizan energía
La energía de la luz queda atrapada por pigmentos absorbentes de luz presentes en las membranas de las células fotosintéticas.
Las células evolucionaron a partir de algún tipo de forma de vida pre-celular, que a su vez evoluciono a partir de algún tipo de forma de vida pre-celular, que a su vez evoluciono a partir de materiales orgánicos no vivos. Todos los organismos vivos han evolucionado a partir de una única célula ancestral común que vivió hace más de 3 mil millones de años esta antigua célula a menudo se le conoce como el ultimo ancestro común universal LUCA.
1.3 Características que distingue a las células procariotas y eucariotas
Las células eucariotas evolucionaron a partir de antepasados procariotas. Debido a su ancestro común, los dos tipos de células poseen un lenguaje genético idéntico y un conjunto de vías metabólicas y muchas características semejantes. Ambos tipos de células pueden estar rodeadas por una pared celular rígida e inerte que protege la delicada forma de vida que se encuentra dentro, Las células eucariotas poseen un núcleo; una región delimitada por una estructura membranosa compleja llama envoltura nuclear. Esta diferencia en la estructura nuclear es la base de los términos procariota (pro=antes, kayron = núcleo) y eucariota (eu = verdadero, kayron = núcleo).
Tanto las células procariotas como las eucariotas tienen cromosomas que contiene DNA. Un complejo de material de nucleoproteínas conocido como cromatina. Las células eucariotas contienen una matriz de organelos unidos a la membrana. Las células vegetales contienen cloroplastos que son los sitios de la fotosíntesis. Las membranas citoplásmicas de las células eucariotas forman un sistema de canales y vesículas interconectadas que funcionan en el transporte de sustancias. Las células eucariotas también contienen numerosas estructuras que no poseen una membrana circundante. Se incluyen en este grupo los túbulos y filamentos alargados del citoesqueleto, que participan en la contractilidad, el movimiento y el soporte celular. Tanto las células eucariotas como las procariotas poseen ribosomas partículas no membranosas que funcionan como “mesas de trabajo” en los que se fabrican las proteínas de la célula. Fase soluble del citoplasma, la cual se denomina citosol. Algunos modelos actuales se basan en la compactación regulada o plegamiento del DNA. Los procariotas son organismos asexuados. Los procariotas son capaces de una conjugación en la que un trozo de DNA pasa de una célula a otra. El movimiento de una celula procariota puede lograrse mediante un delgado filamento proteico, llamado Flagelo. Complejos y multiespecificas llamados Biopelículas o Biofims de placa que crecen en nuestros dientes es un ejemplo de una Biopelícula. Una bacteria como la Escheruchia Coli, habitante común tanto del tracto digestivo humano como del plato del cultivo del laboratorio.
1.4 Tipos de células procariotas
E. coli: Una bacteria Saccharomyces cerevisiae: una levadura germinada Arabidopsis thaliana; una planta floreciente Caenorhabditis elegans: un nematodo Drosophila Melanogaster: una mosca de la fruta Mus musculus: Un ratón
1.6 Perspectiva Humana
Perspectiva de la terapia de reemplazo celular
Muchas enfermedades humanas se deben a la muerte de tipos específicos de células. La diabetes tipo 1, por ejemplo, es consecuencia de la destrucción de las células beta en el páncreas; la enfermedad de Parkinson ocurre con la perdida de neuronas productoras de dopamina en el cerebro, y la insuficiencia cardiaca se puede remontar a la muerte de las células del musculo cardiaco (cardiomiocitos) en el corazón. Imagine las posibilidades de poder aislar células de un paciente, convertirlas en las células que dicho paciente necesita, y luego volver a infundírselas para restaurar la función perdida del cuerpo. Estudios recientes han dado esperanza a los investigadores de que algún día este tipo de terapia será un lugar común. Trasplanté de medula ósea, las células se extraen de los huesos pélvicos de un donante y se infunden en el cuerpo receptor. La medula ósea es capaz de regenerar el tejido sanguíneo del receptor del trasplante. Estas células formadoras de sangre en la medula ósea se denominan células madres hematopoyéticas.
Son responsables del reemplazar los millones de glóbulos rojos y blancos que envejecen y mueren a cada minuto en nuestros cuerpos. Células madre adultas Las células madre hematopoyéticas en la medula ósea son un ejemplo de una célula madre adulta. Las células madre se definen como células indiferenciadas que 1) son capaces de autorrenovarse, es decir, producir más células como ellas mismas, y 2) son multipotentes, es decir, son capaces de diferenciarse en dos o más tipos de células maduras. Una célula madre aislada presente en el músculo esquelético adulto; se cree que estas “células satélites”, como se les denomina, se dividen y diferencian, según sea necesario, para reparar el tejido muscular lesionado. Las células madre adultas son un sistema ideal para terapias de reemplazo celular, porque representan un tratamiento autólogo ; es decir, las células se toman del mismo paciente en el que se usan. célula madre adulta conocida como célula madre mesenquimal (MSC, mesenchymal stem cell). Estas se pueden obtener a partir de la médula ósea, pero son diferentes de las HSC. porque no producen células sanguíneas, sino más bien una variedad de otros tipos de células que se encuentran en diversos tejidos y órganos. Células madre embrionarias células madre embrionarias (ES, embryonic stem cells ), que son un tipo de células madre aisladas de embriones de mamíferos muy jóvenes. Estas son las células en el embrión
Las células acinares del páncreas, que producen enzimas responsables de la digestión de los alimentos en el intestino, se transformaron en células beta pancreáticas, que sintetizan y secretan la hormona insulina. La transdiferenciacion ocurre cuando las células originales se ven obligadas a expresar ciertos genes que desempeñan un papel en la diferenciación embrionaria normal del otro tipo de célula.
1.7 Tamaños de las células y sus componentes.
La mayoría de las células eucariotas poseen un núcleo único que contiene solo dos copias de la mayoría de los genes. A medida que una célula aumenta de tamaño, la relación superficie/volumen disminuye. Una célula depende en gran medida del movimiento aleatorio de las moléculas ( difusión ). Biología sintética, cuyo objetivo final es crear en el laboratorio un tipo mínimo de célula viva, a partir de los mismos tipos de componentes que se encuentran en la célula real.
1.8 Virus y Viroides
Dmitri Ivanovsky, un biólogo ruso, hizo pasar la savia de una planta enferma a través de filtros cuyos poros eran tan pequeños que retrasaban el paso de la bacteria más pequeña conocida. Estos patógenos se consideran Virus. Todos los virus son parásitos intracelulares obligatorios; es decir, no pueden reproducirse a menos que estén presentes dentro de una célula anfitriona. El virión contiene una pequeña cantidad de material genético que, en dependencia del virus, puede ser de cadena simple o doble, RNA o DNA. Una forma poliédrica particularmente común en los virus es el icosaedro, con 20 caras.
Hay dos tipos básicos de infección viral. 1) En la mayoría de los casos, el virus detiene las actividades sintéticas normales del huésped y redirige a la célula para usar sus materiales disponibles en función de fabricar ácidos nucleicos virales y proteínas que se ensamblan en nuevos viriones. La célula infectada se rompe(lisis), El DNA viral integrado se llama provirus, Las células bacterianas que contienen un provirus se comportan de manera normal, hasta que se exponen a un estímulo. Algunas células animales que contienen un provirus producen una nueva progenie viral que brota en la superficie de la célula sin producir lisis de la célula infectada. Algunas celulas animales que contienen un provirus pierden el control sobre su propio crecimiento y division, y se vuelven malignas. la teoría endosimbiótica, porque describe cómo una sola célula “compuesta” de mayor complejidad podría evolucionar a partir de dos o más células separadas, y más simples, que viven en una relación simbiótica entre sí.
