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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

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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


Comparaci贸n c茅lulas 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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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. Profesora Loreto Moya

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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. Profesora Loreto Moya

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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. Profesora Loreto Moya

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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. Profesora Loreto Moya

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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). Profesora Loreto Moya

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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) Profesora Loreto Moya

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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 Profesora Loreto Moya

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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. Profesora Loreto Moya

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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 . Profesora Loreto Moya

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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. Profesora Loreto Moya

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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 Profesora Loreto Moya

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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 Profesora Loreto Moya

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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 Profesora Loreto Moya

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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. Profesora Loreto Moya

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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 Profesora Loreto Moya

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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 Profesora Loreto Moya

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ÉXITO EN EL TRABAJO ÉXITO EN EL TRABAJO

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Especialización Celular