TEMA 1. BIOLOGÍA CELULAR - FUNDAMENTOS Y TÉCNICAS DE ESTUDIO.pdf

TEMA 1. BIOLOGÍA CELULAR: FUNDAMENTOS Y TÉCNICAS DE ESTUDIO 1. Biología Celular: perspectiva histórica 2. - Células procariotas y células eucariotas - Origen y herencia de los orgánulos celulares - Relaciones evolutivas entre distintos compartiment...

TEMA 1. BIOLOGÍA CELULAR: FUNDAMENTOS Y TÉCNICAS DE ESTUDIO 1. Biología Celular: perspectiva histórica 2. - Células procariotas y células eucariotas - Origen y herencia de los orgánulos celulares - Relaciones evolutivas entre distintos compartimentos celulares 3. Unidad y diversidad celular 4. Introducción a las técnicas de estudio de la Biología Celular. Microscopía  1. Biología Celular: concepto y perspectiva histórica Biología molecular, Biología celular y Genética: el núcleo central de las Ciencias Biomédicas La Teoría Celular Los seres vivos están formados por una o más células La célula es la unidad viva más simple M. Schleiden T. Schwann Todas las células se originan a partir de otras células R. Virchow La teoría es extensiva al sistema nervioso S. Ramón y Cajal (Becker, The world of the cell) 1. Biología Celular: concepto y perspectiva histórica Biología molecular, Biología celular y Genética: el núcleo central de las Ciencias Biomédicas Niveles de organización subcelular (Becker, The world of the cell) 2. Células procariotas y células eucariotas Origen y herencia de los orgánulos celulares (Lodish)  El origen y evolución de los eucariotas presenta numerosas incógnitas Hipótesis sobre el origen de los eucariotas: Árbol de los 3 dominios: eucariotas y arqueas son grupos monofiléticos hermanos con la misma antigüedad. Árbol de los 2 dominios (hipótesis del eocito): * apoyada por los nuevos métodos filogenéticos y taxonómicos - bacterias y arqueas constituyen las líneas celulares iniciales - los eucariotas habrían surgido a partir de un grupo de arqueas (crenoarqueas o eocitos), mediante procesos de simbiosis con eubacterias (teoría endosimbiótica) célula hospedadora endosimbionte orgánulos endosimbióticos Sub. pequeña Sub. grande Fotografías de microscopio electrónico de las subunidades ribosómicas Lynn Margulis, máximo exponente de la teoría endosimbiótica sobre el origen de la célula eucariota α-proteobacteria cianobacteria MITOCONDRIA CLOROPLASTO (Becker, The world of the cell) Relaciones evolutivas (topológicas) entre distintos compartimentos celulares Posible origen de la envoltura nuclear y de los sistemas endomembranosos a partir de la membrana celular de una arquea primitiva, por plegamientos o invaginaciones de esta Las membranas internas de las mitocondrias delimitan compartimentos no relacionados evento endosimbiótico evolutivamente con posterior en el origen los otros orgánulos de los cloroplastos a celulares partir de una α-proteobacteria cianobacteria (+fotosíntesis) evento endosimbiótico Figure 12-4 Molecular Biology of the Cell, 5th Ed. Alberts, 2008 (+metabolismo aerobio) ¿Por qué nos interesa conocer cómo se ha originado la célula eucariota? Sólo los compartimentos topológicamente equivalentes comparten idénticas vías de transporte de proteínas (las proteínas son las que dan identidad bioquímica y funcional a los distintos orgánulos) Tráfico intracelular de proteínas: sistemas de transporte y clasificación 1 Transporte regulado entre núcleo y citosol 2 Transporte transmembrana (mitocondrias, plastos, peroxisomas) 3 Transporte vesicular (ruta biosintético-secretora) Figure 12-5, 12-6 Molecular Biology of the Cell, 5th Ed. Alberts, 2008 3. Unidad y diversidad celular Los principios básicos de organización morfo-funcional son compartidos por todas las células eucariotas Diferentes tipos de células producen diferentes conjuntos de proteínas como resultado de una expresión génica diferencial El patrón de producción proteica de un tipo celular depende de su estado funcional 4. Introducción a las técnicas de estudio de la Biología Celular. Microscopía Figure 9-7 Alberts, 2008 Microscopio óptico célula epitelial de la mucosa bucal sin teñir azul de toluidina hematoxilina- eosina Figure 9-2 Molecular Biology of the Cell, 5th Ed. Alberts, 2008 ESTUDIO DE LAS CÉLULAS FORMANDO PARTE DE LOS TEJIDOS 1. Fijación 2. Inclusión 3. Corte 4. Tinción Figure 9-10 Molecular Biology of the Cell, 5th Ed. Alberts, 2008  OBSERVACIÓN DE CÉLULAS VIVAS Microscopía de contraste de fases Microscopía de Nomarsky o de contraste diferencial de Monitorización de una célula vegetal en división interferencia (DIC) Videomicroscopía de lapso de tiempo, DIC movilidad espermática inyección intracitoplasmática de embrión de 8 células spermatozoide (ICSI) CULTIVOS CELULARES microsc. DIC microsc. campo claro, H-E inmunofluorescencia Inmunofluorescencia para el marcaje de orgánulos y estructuras celulares  Inmunofluorescencia con marcadores de tipo celular Cultivo primario de neuronas y células gliales Tubulina Corteza cerebral: neuronas que Beta- tubulina clase-III específica neuronal expresan dos proteínas distintas DNA Microscopio Electrónico de Transmisión (TEM) Inmunocitoquímica para TEM Figure 9-46 Molecular Biology of the Cell, 5th Ed. Alberts, 2008 Microscopía óptica Microscopía electrónica MO MET  Inmunocitoquímica para TEM Figure 9-46 Molecular Biology of the Cell, 5th Ed. Alberts, 2008 Microscopio Electrónico de Barrido (Scanning Electron Microscope, SEM) (Becker, The world of the cell) TEMA 1: LECTURAS RECOMENDADAS Alberts et al., 2008, 5th ed., Garland Alberts et al., 2019, 6th ed., Garland Alberts y col., 2010, 5ª ed., Omega Cap. 1. Introducción a la célula. Células y genomas, pp. 26-30 Cap. 9. Cómo observar las células Becker y col., 2007, 6ª ed., Pearson/Addison Wesley Cap. 1. Una visión de la Célula Cap. 11. Anexo 11A. “Teoría endosimbionte y la evolución de las mitocondrias y cloroplastos a partir de bacterias primitivas”