Biologia Celular

1. TEMA 1. CONCEPTOS BÁSICOS

1.1. INTRODUCCIÓN

1.1.1. DEFICINICIÓN DE BIOLOGÍA CELULAR:

1.1.1.1.1. Estudio que profundiza en los componentes esenciales mínimos de los organismos vivos: las células.

1.1.1.1.2. Existen fronteras poco definidas con otras disciplinas (microbiología, bioquímica, biología molecular, citogenética, fisiología celular, embriología, inmunología, patología…)

1.1.2. NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA VIVA.

1.1.2.1. Consta de 9 niveles: subatómico, atómico, molecular, supramolecular (orgánulos), celular, pluricelular, población, ecosistema y biosfera.

1.1.2.2. Nivel molecular:

1.1.2.2.1. Biomoléculas: glucosa, agua, ATP…

1.1.2.2.2. Macromoléculas:

1.1.2.2.2.1. Polisacáridos

1.1.2.2.2.2. Proteínas (polipéptidos)

1.1.2.2.2.3. Ácidos nucleicos (polinucleótidos)

1.1.2.2.2.4. Los lípidos no lo son, aunque se unen no covalentemente para formar grandes agregados (membranas).

1.1.2.3. Nivel supramolecular:

1.1.2.3.1. Complejos supramoleculares. Ejemplos:

1.1.2.3.1.1. Proteasomas

1.1.2.3.1.2. Proteasas lisosomales (catepsinas)

1.1.2.3.1.3. Ribosomas

1.1.2.3.1.4. Orgánulos: mitocondrias y cloroplastos

1.1.2.3.2. Virus: límite entre nivel supramolecular y celular.

1.1.2.4. Nivel celular. Conceptos esenciales:

1.1.2.4.1. Las células son las unidades más elementales dotadas de vida

1.1.2.4.2. Están limitadas por una membrana lipídica

1.1.2.4.3. Sobre todo destacan por la presencia de material con información genética, encerrado o no en núcleo (eucarióticas o procarióticas)

1.1.3. DISCIPLINAS RELACIONADAS CON LA BIOLOGÍA CELULAR

1.1.3.1. Citología: orientación morfológica

1.1.3.2. Microbiología: microorganismos y sus actividades

1.1.3.3. Citogenética: relaciones entre los cromosomas y la genética

1.1.3.4. Fisiología celular: procesos físicos y químicos en las células

1.1.3.5. Embriología: desarrollo de los organismos

1.1.3.6. Inmunología: sistema inmunológico

1.1.3.7. Patología: enfermedades

1.1.3.8. Bioquímica y Biología molecular: íntimamente relacionadas con la Biología celular

1.1.4. RELACIÓN DE LA BIOLOGÍA CELULAR (para ver la importancia de la Biología celular)

1.1.4.1. CON OTRAS RAMAS DE LA BIOLOGÍA EN LOS NIVELES ALEJADOS

1.1.4.1.1. Niveles subatómico y atómico: enlaces moleculares e interacciones entre moléculas

1.1.4.1.2. Población: la diferente expresión génica agrupa individuos en poblaciones

1.1.4.1.3. Ecosistema y Biosfera: estas poblaciones pueden dar a especiación y diversificar el ecosistema

1.1.4.2. CON OTRAS RAMAS DE LA BIOLOGÍA EN LOS NIVELES PRÓXIMOS

1.1.4.2.1. Niveles molecular y supramolecular: metabolismo y funciones celulares

1.1.4.2.2. Pluricelular: interacciones y agrupaciones celulares

1.2. LA BIOLOGÍA CELULAR Y SU DESARROLLO HISTÓRICO DESDE EL SIGLO XVII

1.2.1. SIGLO XVI

1.2.1.1.1. Situación de la ciencia en s. XVI: astronomía

1.2.1.1.1.1. Invención del microscopio óptico (en debate): ¿Zacharias Janssen? Tubo de 45x5 cm, dos lentes convexas (x3-9 aumentos)

1.2.1.1.2. Visión humana >100 µm (0,1 mm)

1.2.2. SIGLO XVII

1.2.2.1. Antony van Leewenhoek (1632-1723): comerciante, fabricaba microscopios para ver calidad de telas. Desarrolló aparatos hasta de x200-275 aumentos (2-3 lentes); secreto de su fabricación; aparatos donados a Royal Society Londres; observación de bacterias, espermatozoides, huevos en piojos (contra generación espontánea)

1.2.2.2. Robert Hooke (1635-1703): inventor de instrumental científico; publicación de “Micrographia” (50 dibujos detallados de observaciones micro y telescópicas); primera publicación donde aparece término “cell” (celdas corcho)

1.2.3. SIGLO XVIII: descubrimiento de citosol y orgánulos

1.2.3.1. Corti, 1774: célula con un medio

1.2.3.2. Fontana, 1781: célula con corpúsculos

1.2.4. SIGLO XIX:

1.2.4.1. Robert Brown, 1831: descripción del núcleo

1.2.4.2. Johannes E Purkinje, 1838: descripción del protoplasma (interior celular)

1.2.4.3. Mathias J. Schleiden y Theodor Schwann, 1839: inicio de la teoría celular: “cada célula es la unidad estructural y funcional de todos los seres vivos.”

1.2.4.4. Rudolf Virchow, 1855: toda célula procede de otra

1.2.4.5. Louis Pasteur, 1860: no existe generación espontánea, sino de organismos pre-existentes

1.2.4.6. Charles Darwin, 1859: la teoría de la evolución explica cómo es posible producir nuevos organismos por variación al azar y a la selección natural

1.2.4.7. Gregor Mendel, 1860: las diferencias entre organismos se transmiten a la descendencia de forma regular determinadas por unas entidades discretas (genes)

1.2.4.8. Brucke, 1881: la célula es el ser vivo más pequeño y sencillo, portador de todos los elementos necesarios para permanecer con vida

1.2.4.9. Ilia Ilich Mechnikof, 1886: algunas células tienen función fagocítica; salto al estudio de las funciones celulares

1.2.4.10. Finales s.XIX: microscopio óptico alcanza límite de resolución

1.2.5. TEORÍA CELULAR ACTUALIZADA.

1.2.6. Principios fundamentales:

1.2.6.1. Todos los seres vivos, animales y vegetales, están constituidos por una o muchas células (Schleiden y Schwann)

1.2.6.2. La célula es el ser vivo más pequeño y sencillo (Brucke)

1.2.6.3. Las células poseen todos los mecanismos bioquímicos necesarios para permanecer con vida (Brucke). Los virus no llegan a ser células

1.2.6.4. Toda célula deriva de otra existente (Virchow) que hereda el material que contiene las características genéticas de la célula de origen (Mendel)

1.2.7. SIGLO XX

1.2.7.1. A partir de 2ª Guerra Mundial, 1945: desarrollo de microscopio electrónico y

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