Célula Eucariota y Microscopía

8/16/2019 Célula Eucariota y Microscopía

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La célula eucariota

a. Generalidades sobre la célulab. Estructura general de la célula

eucariotac. Endocitosis y exocitosis


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¿Qué es una célula eucariota? Se denomina eucariotas a todas las células que tienen

su material hereditario fundamental (informacióngenética) encerrado dentro de su núcleo.

Se encuentran en todos los seres vivos exceptobacterias y cianobacterias.

Son más complejas que las células procariotas.

Las células suelen poseer un tamaño de 10mm y unamasa de 1 ng aproximadamente.


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Tipos de célula

aucariota

Célula eucariota animal


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LACÉLULA

Unidadmorfológica,

funcional,biológica

Duración Tamaño Clasificación

Diversa ovariable

Variable Procariota Eucariota


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La célula es el elemento de menor tamaño que puedeconsiderarse vivo.

Como tal, posee una membrana de fosfolípidos con

permeabilidad selectiva que mantiene un medio internoaltamente ordenado y diferenciado del medio externoen cuanto a su composición, la cual consiste enbiomoléculas, metales y electrolitos.


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1. Individualidad:

Todas las células están rodeadas de una envoltura (quepuede ser una bicapa lipídica desnuda, en célulasanimales; una pared de polisacárido, en hongos yvegetales; una membrana externa y otros elementosque definen una pared compleja, en bacterias Gramnegativas; una pared de peptidoglicano, en bacteriasGram positivas); que las separa y comunica con elexterior, que controla los movimientos

celulares y que mantiene el potencial demembrana.


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2. Contienen un medio interno acuoso, el citosol, que forma lamayor parte del volumen celular y en el que están inmersos losorgánulos celulares.


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3. Poseen material genético en forma de ADN, el materialhereditario de los genes y que contiene las instrucciones para el

funcionamiento celular, así como ARN, a fin de que el primero seexprese.


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4. Tienen enzimas y otras proteínas, que sustentan, junto con lasbiomoléculas, un metabolismo activo.


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Las células vivas son un sistema bioquímico complejo.

Poseen propiedades fundamentales, denominadas vitales (lat. vita,vida).

Las características fisiológicas permiten diferenciar las célulasde los sistemas químicos no vivos.

Fisiológicas : funciones normales o expresiones vitales.


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3. Diferenciación. Muchas células pueden sufrir cambios de formao función en un proceso llamado diferenciación celular . Ladiferenciación es a menudo parte del ciclo celular en que lascélulas forman estructuras especializadas relacionadas con lareproducción o la supervivencia.


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Hematopoyesis


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4. Señalización. Las células responden a estímulos químicos yfísicos tanto del medio externo como de su interior. Además, lascélulas pueden interaccionar o comunicarse con otras células, por

medio de señales o mensajeros químicos como las hormonas,neurotransmisores, factores de crecimiento.


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6. Absorción. Representa la capacidad celular de captar sustanciasdel medio circundante.

7. Secreción. Ciertas células están capacitadas para transformarlas moléculas absorbidas en un producto específico, que luego eseliminado.


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8. Excreción. Las células pueden descartar los productos dedesecho formados por sus procesos metabólicos.

9. Respiración. Las células producen energía mediante lautilización del oxígeno absorbido en la oxidación de lonutrientes. Esta degradación de los alimentos, que consumeoxígeno se denomina respiración celular .


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10. Irritabilidad. Es la capacidad de la célula de

reaccionar ante un estímulo. Todas las células

son irritables, pero esta propiedad está más

exacerbada en las células nerviosas.


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10. Conductividad. Una de las posibles reacciones ante un estímuloirritante es la formación de una onda excitatoria o impulso, quese extiende desde el punto de irritación hacia toda la superficiede la célula. La capacidad de transmitir un impulso de denominaconductividad.


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ENDOCITOSIS Y EXOCITOSIS

Algunos tipos de células necesitan incorporar elalimento en forma de macromoléculas o incluso célulasenteras.

También puede resultar necesario para algunas célulasexpulsar al medio extracelular diversas partículas detamaño macromolecular o superior como son losproductos de secreción (proteínas, polisacáridos, etc.) o

los productos de desecho, no utilizables por la célulaque resultan de los procesos metabólicos.


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ENDOCITOSISConsiste en una invaginación de una región de la

membrana citoplasmática que posteriormente seestrangula para dar lugar a una vesícula intracelular .

De este modo, la célula incorpora, englobándolas en elinterior de esta vesícula, partículas procedentes delmedio extracelular.


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ENDOCITOSIS


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ENDOCITOSIS


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Existen dos modalidades de endocitosis en función deltamaño de las partículas incorporadas.

a) PINOCITOSIS.

Es la incorporación, en forma de pequeñas vesículas, departículas de pequeño tamaño (incluidas lasmacromoléculas).

Algunos procesos están mediados por receptores

específicos que se encuentran sobre la membranacelular.

Hormonas, colesterol, virus y algunas toxinas de origenbacteriano.


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b) FAGOCITOSIS.

Consiste en la incorporación, en forma de grandesvesículas denominadas fagosomas, de partículas de

tamaño superior al de las macromoléculas, que seencuentran en suspensión en el medio extracelular.

* Orgánulos procedentes de células muertas en

descomposición e incluso células enteras.


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PINOCITOSIS FAGOCITOSIS

Ingestión de fluidos y solutos víapequeñas vesículas de menos de150 nm de diámetro

Ingestión de grandes partículas(microorganismos o restoscelulares) en vesículas grandesllamadas FAGOSOMAS. Sudiámetro es mayor de 250 nm.

Prácticamente todas lascélulas del cuerpo

Células fagocíticasespecializadas:-Granulocitos-Macrófagos


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EXOCITOSIS

Es el proceso inverso al de endocitosis, en el que la

vesícula intracelular se aproxima a la membranacitoplasmática fundiéndose en ella de manera que elcontenido de dicha vesícula es vertido al medioextracelular.


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EXOCITOSIS


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Por exocitosis la célula puede expulsar los restos delproceso de digestión celular que no le resultan útiles ytambién los productos de secreción procedentes delaparato de Golgi en forma de vesículas secretoras.


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Los procesos de endocitosis y exocitosis implicandesprendimientos o fusiones de fragmentos de lamembrana plasmática.

Es necesario, por lo tanto, que exista un equilibrio entreambos procesos para que la superficie de dichamembrana, y con ella su volumen celular, permanezcanconstantes.


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TÉCNICAS DE MICROSCOPÍAPARA EL ESTUDIO DE LACÉLULAS

a. Microscopía óptica

b. Microscopía electrónica


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INTRODUCCIÓN

Desde los inicios de la microscopia, los investigadores vienendesarrollando métodos cada vez más sensibles, eficaces y conmejor resolución.

Al principio ellos debieron enfrentarse a los problemas deaberraciones ópticas, imágenes borrosas y pobre desarrollo delentes, los cuales se mantuvieron hasta mediado del siglo XIX queaparecieron los lentes.

En las últimas décadas se ha incrementado la aplicación de lamicroscopía óptica en los laboratorios de investigación de unaamplia variedad de disciplinas como la biología celular y molecular,microbiología, inmunología y virología.

El á d d ll d d f é d l d


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El rápido desarrollo de diferentes métodos como los defluorescencia, contraste de fases, y de campo oscuro entre otros,que sumados a los avances en la digitalización y análisis deimágenes, han permitido a los microscopistas obtener resultados

rápidos, cuantificables y confiables de una gran variedad deespecímenes biológicos.

Al margen de estos avances, las bases del funcionamiento de losdistintos tipos de microscopios ópticos siguen siendo los mismos ycon los cuales el estudiante deberá familiarizarse.


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La capacidad del ojo humano es limitada a la hora de estudiar lopequeño.

Hay una inmensa cantidad de células y microorganismos queinfluyen significativamente en la vida del hombre y que, por ello,exigen ser estudiadas a favor de un mayor conocimiento y mejoraen la calidad de vida.

Gracias a los avances y el progreso en el campo de la microscopia,el hombre ha sido capaz de ver organismos y estructuras que asimple vista serían invisibles y con ello, efectuar descubrimientosdecisivos en las distintas áreas de aplicación de la microscopía.


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BREVE HISTORIA DEL MICROSCOPIO

Leeuwenhoek, Hans y Zaccharias Janssen, fabricantes de lentes,contribuyeron al desarrollo de la microscopía.

Estos aparatos, eran extremadamente simples, por lo que sólopermitían el examen de cuerpos opacos.

A fines del siglo XVII el italiano Camping construyó unmicroscopio que hizo posible la observación de preparacionestransparentes.

En Inglaterra el científico Robert Hooke, trató de construir lentesmás eficaces, pero sus resultados no fueron satisfactorios; sinembargo, sus observaciones contribuyeron al establecimiento de lamicroscopía como ciencia.


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En el siglo XVII Jonh Marshall y otros fabricantes de microscopios,perfeccionaron mucho el diseño mecánico, pero no la calidad de los

lentes.

Durante el siglo XIX, se realizaron grandes progresos en lossistemas ópticos y en la microscopía en general; aún así, fueimposible evitar la dispersión de la luz en sus colores componentes

en la fabricación de microscopios.

En 1886, Ernot Abbe y Carl Zeiss en Alemania fabricaron unaslentes que corrigieron las aberraciones cromáticas.

A finales del siglo XIX, los microscopios comenzaron a adquirir laforma que tienen actualmente, con los aportes de Khöler.


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Desde el año 1900, los microscopios se han modificado poco ensus principios fundamentales, pero mucho en sus detalles.

Estos perfeccionamientos incluyen, la incorporación de variosobjetivos, cada uno de aumento diferente y eroscados a un tamborgiratorio o revolver.

En 1935, Frizt Zenique inventó la técnica del contraste de fase que

hace posible la observación de especímenes antes invisibles.

El microscopio electrónico, desarrollado en vísperas de la segundaguerra mundial, ha sido de gran utilidad para el estudio demoléculas químicas, virus y organelas celulares.

Existe un tipo de microscopio electrónico, llamado de barrido, queha adquirido una extraordinaria utilidad, ya que ofrecerepresentaciones tridimensionales muy reales de las células y lasestructuras celulares

Tipos de microscopios


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Tipos de microscopios

Atendiendo a los últimos avances en el campo de la microscopía:

MICROSCOPÍA ÓPTICA:M. Simple:

◦ Lupas: monoculares

binoculares

M. Compuesto:

El microscopio óptico compuesto

El microscopio óptico de contraste de fases

El microscopio óptico de campo oscuro El microscopio óptico de fluorescencia

MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA


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Dentro de la microscopía óptica podemos distinguir, según elnúmero y posición de los lentes, el microscopio simple y elcompuesto.

Microscopio simple

Está provisto de un lente o sistema de lentes convergentes dispuestos

de manera que proporcionan una imagen virtual mayor que elobjeto, que a su vez está situado entre la lente y el objeto. Laampliación es bastante limitada.

Este tipo de microscopio se denomina también LUPA.

Las lupas pueden ser monoculares o binoculares.


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El microscopio compuesto

El microscopio óptico es un instrumento que sirve para aumentar el

tamaño de un objeto a través de un sistema de lentes.

Puede conseguirse con este método un aumento de hasta 2000 veces.

Las partes de las que se compone un microscopio se pueden dividiren parte mecánica y en parte óptica.

En este tipo de microscopio se combinan dos lentes o sistemas delentes convergentes de amplificación de imagen, colocados en los

extremos de un tubo denominado objetivo.

Parte mecánica:


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Parte mecánica: Sistema de soporte: Pie: Sirve de apoyo y para darle estabilidad al microscopio. En él está

integrada la fuente luminosa. Brazo: Es una columna que parte del pie sirve para sujetar el tubo.

Puede ser recto o arqueado.

Tubo: Es una cámara oscura que está unida al brazo. En su parte

inferior está el revolver son los objetivos y en su parte superior losoculares.

Platina: Es una plataforma horizontal sobre la que se engancha con

dos pinzas el portaobjetos. Tiene en su zona central un orificio que

permite el paso de la luz y un sistema de cremallera manejado por

dos tornillos que permiten el movimiento de la muestra.

Revolver: Sujeta los objetivos y gira para permitir el cambio de

objetivo.


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Sistema de ajuste:

Tornillo macrométrico: Tornillo de enfoque que mueve

la platina hacia arriba y hacia abajo de forma brusca y poco

precisa.

Tornillo micrométrico: Tornillo de enfoque que mueve la

platina hacia arriba y hacia abajo de forma lenta y muy

precisa.

P t ó ti


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Parte óptica:

Fuente de iluminación: Es una lámpara halógena que permite el

encendido o el apagado con un interruptor y cuya intensidad puedeser graduada. Puede tener en su parte superior un anillo parapermitir la colocación de filtros que facilitan la visualización.

Condensador: Es un sistema de lentes situado bajo la platina que

permite concentrar la luz de la fuente de iluminación hacia lapreparación.

Diafragma iris: Está en el interior del condensador y sirve para limitar

el haz de rayos que atraviesa el sistema de lentes eliminando losrayos demasiado desviados (regula la luz y ajusta la aperturanumérica).


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Oculares: Están colocados en la parte superior del tubo y

su función es captar y ampliar la imagen obtenida por los

objetivos. Actualmente se suelen usar los microscopios

binoculares que tienen dos oculares unidos por un

mecanismo que permite ajustar la separación interpupilar.

Objetivos: Están colocados en la parte inferior del tubo

insertados en el revolver y obtienen la imagen real

aumentada e invertida. Sobre su superficie está indicado su

aumento y su apertura numérica. Suelen llevar dibujado un

anillo de color que indica su aumento y suelen ser de x4

(rojo), x10 (amarillo), x40 (azul) y x100 (blanco).


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Esquema de un

moderno

microscopio óptico


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El microscopio óptico compuesto

Un microscopio compuesto tiene dos lentes o sistemas de lentes,

el objetivo, situado cerca del objeto que se observa, y el ocular, queestá colocado cerca del ojo.

El microscopio compuesto es capaz de conseguir aumentosconsiderablemente mayores que el microscopio construido conuna sola lente.

Con un objetivo que aumenta x40 y un ocular que aumenta x10 elaumento total es de x400.


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El microscopio óptico de contraste de fases


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p p

El microscopio de contraste de fases hace posible ver fácilmentepequeñas células, incluso sin teñir.

Las células tienen un índice de refracción distinto de su alrededor yesta diferencia puede utilizarse para crear una imagen de muchomayor contraste que la que puede obtenerse con el microscopioóptico normal.

La microscopia de contraste de fases hace posible observar célulasen estado vivo, ayudándonos así a evitar la creación de artefactostales como los introducidos por la tinción.

Pero hay que tener en cuenta que el objetivo de contraste de faseses menos apropiado que el normal para la observación de materialteñido, por lo cual los objetivos de campo claro son todavíanecesarios y deberían emplearse siempre para observar muestras

teñidas.


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El microscopio óptico de campo oscuro


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El microscopio óptico de campo oscuro

El microscopio de campo oscuro es un microscopio óptico

ordinario cuyo sistema condensador ha sido modificado para dirigirla luz a la preparación desde los lados de tal modo que sólo la luzdifractada por la preparación pasa al ocular y se hace visible.

A causa de esta disposición la muestra aparece iluminada sobre un

fondo oscuro.


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El microscopio óptico de fluorescencia

Se utiliza para poner de manifiesto muestras que tienenfluorescencia, bien a causa de la presencia en su interior desustancias materiales fluorescentes o que han sido tratadas concolorantes fluorescentes.

La fluorescencia es la propiedad que tienen muchas sustanciasquímicas de emitir luz de un color después de excitarlas con luz deotro color.


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Comparación entre los métodos microscópicos: (a) Campo claro. (b) Campo

oscuro. (c) Contraste de fases. (d) Fluorescencia.

El i i l t ó i


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El microscopio electrónico

Para estudiar la estructura interna de los microorganismos es

esencial el uso del microscopio electrónico.

En este microscopio se utilizan electrones en vez de rayos de luz, ycomo lentes funcionan unos electroimanes.

Cuando los electrones pasan a través de la preparación algunos sondifractados creando entonces una imagen que se hace visible enuna pantalla sensible a los electrones.

Con el microscopio electrónico es posible ver muchas sustanciasincluso de tamaño molecular. Sin embargo, a causa de la naturalezade este instrumento sólo pueden examinarse objetos muydelgados.


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La microscopia electrónica es un arte altamente desarrollado y con


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La microscopia electrónica es un arte altamente desarrollado y conesta técnica somos capaces de observar estructuras celulares queno pueden verse de ninguna otra manera.


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OCULARES


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CONDENSADOR


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OBJETIVOS Y REVOLVER

TORNILLOS


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TORNILLOS


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PLATINA


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BRAZO


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DIAFRAGMA

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