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Capítulo 1 La célula Dra. Millie L. González ISBN-13: 978-0321689634 ISBN-10: 0321689631 8va edición Lectures by Kathleen Fitzpatrick Simon Fraser University © 2012 Pearson Education, Inc. Actividad de aprendizaje activo • Grupos • QUE ES LA BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR? • DE QUE RAMAS DE LA CIENCIA SE ORIGINA? – TIEMPO ( 3 MINUTOS) © 2012 Pearson Education, Inc. Origen de la Biología Celular Moderna citología bioquímica genética Biología Celular y Molecular © 2012 Pearson Education, Inc. Origen de la Biología Celular Moderna • Citología – estructura celular, y énfasis en técnicas ópticas • Bioquímica – Función celular • Genética – flujo de información y herencia © 2012 Pearson Education, Inc. Teoría celular : Historia • Robert Hooke (1665) • Observó compartimientos en el corcho • Microscopio • Llamó células (unidad básica de la vida) © 2012 Pearson Education, Inc. • Limitada por bajo poder de magnificación (30X) © 2012 Pearson Education, Inc. • Antonie van Leeuwenhoek -mejores lentes (300X) © 2012 Pearson Education, Inc. Progreso de Biología Celular fue lento • 2 factores – Resolución limitada (detalle fino de microscopio). – Naturaleza descriptiva – observación y poca explicación © 2012 Pearson Education, Inc. Microscopios • 1830s- aparecen microscopios con 2 lentes – Mayor magnificacion y resolucion – 1 micrometro • Robert Brown - nucleus, célula planta • Matthias Schleiden – tejidos plantas compuestos de células • Thomas Schwann - animales © 2012 Pearson Education, Inc. Figure 1A-1 © 2012 Pearson Education, Inc. La célula • 1839, Schwann – Teoría Celular – 1. Todos organismos consisten de una o más células – 2. La célula es la unidad básica de todos los organismos • Virchow (1855) añadió – 3. Todas las células se generan a partir de células preexistentes © 2012 Pearson Education, Inc. Figure 1-1 © 2012 Pearson Education, Inc. Origen de la Biología Celular Moderna citología bioquímica genética Biología Celular y Molecular © 2012 Pearson Education, Inc. Origen de la Biología Celular Moderna • Citología – estructura celular, y énfasis en técnicas ópticas • Bioquímica – Función celular • Genética – flujo de información y herencia © 2012 Pearson Education, Inc. © 2012 Pearson Education, Inc. Microscopio de luz • Microscopio de luz – herramienta en citología • Identificación de organelos • Organelos – núcleo, mitocondria © 2012 Pearson Education, Inc. Herramientas en microscopía • Tintes • Límite de resolución (como distinguir dos objetos que están uno cerca del otro) • A menor limite de resolución- mayor poder de resolución © 2012 Pearson Education, Inc. Visualización de células • Microscopía de campo brillante- luz blanca pasaba a través del especimen. • Algunas preparaciones (fijación, o incrustar en plástico) puede dañar el tejido © 2012 Pearson Education, Inc. Diferentes técnicas para visualizar las células • Fase/ microscopía de contraste diferencial – explota las diferencias en contraste de la luz que pasa a traves de una estructura con indice refractario diferente del medio © 2012 Pearson Education, Inc. • Microscopía de fluorescencia – tintes fluorescentes, para localizar substancias en la célula © 2012 Pearson Education, Inc. • Microscopía de barrido confocal laser ilumina solo un plano de un especimen marcado © 2012 Pearson Education, Inc. Figure 1-3 © 2012 Pearson Education, Inc. Table 1-1 © 2012 Pearson Education, Inc. ¿Que tipo de microscopía es ésta? Tomada por : Dra. Millie González © 2012 Pearson Education, Inc. Microscopio Electrónico • Usa rayo de electrones en lugar de luz • Límite de resolución de alrededor de 0.1-0.2 nm • Magnificación 100,000X © 2012 Pearson Education, Inc. Microscopio electrónico de transmisión © 2012 Pearson Education, Inc. Células cancerosas © 2012 Pearson Education, Inc. Tomada por : Dra. Millie González Microscopía electrónica • Transmission electron microscopy (TEM), electrones se transmiten a través del especimen • Scanning electron microscopy (SEM), estudia la superficie del especimen, detectando los electrones qe emite © 2012 Pearson Education, Inc. Figure 1-A2 © 2012 Pearson Education, Inc. Figure 1-4 © 2012 Pearson Education, Inc. Desarrollo de la bioquímica • Louis Pasteur (1860s) levadura-> fermentación> alcohol • Descubrimiento de las enzimas, catalíticos biológicos © 2012 Pearson Education, Inc. Avances en Bioquimica • Isotopos radioactivos – rastreo de moleculas (Ciclo Calvin, 1950s) • Fraccionación Subcelular – centrifugación para separar y aislar estructuras y macromoleculas • Ultracentrifugas -100,000 revoluciones/min © 2012 Pearson Education, Inc. © 2012 Pearson Education, Inc. Avances en Bioquímica • Cromatografía – separa moleculas en solucion según el tamaño, carga y afinidad • Electroforesis – campo eléctrico, separa proteinas, DNA o RNA basado en tamaño/carga © 2012 Pearson Education, Inc. Genética • Experimentos de Mendel con guisantes (1866) –Sentó las bases para la comprensión del paso de "factores hereditarios" de padres a hijos –genes © 2012 Pearson Education, Inc. © 2012 Pearson Education, Inc. DNA es el material genético • Experimentos con bacterias y virus en la década de 1940 comenzaron a implicar al ADN como el material genético • Beadle y Tatum formularon el concepto de un genuna enzima (cada gen es responsable de la producción de una sola proteína) 1953 - Watson y Crick, con la asistencia de Rosalind Franklin, propusieron el modelo de la estructura de la doble hélice del ADN © 2012 Pearson Education, Inc. Técnicas en genética • Ultracentrifugación y electroforesisseparar ADN y ARN • Hibridación de ácidos nucleicos • Tecnología de ADN Recombinante, enzimas de restricción combinando ADN de diferentes fuentes. © 2012 Pearson Education, Inc. Técnicas en genética • Secuenciación de ADN • Bioinformática- computadoras ayudan a organizar e interpretar datos de secuenciación © 2012 Pearson Education, Inc. Técnicas en genética • Nanotecnología, desarrollo de pequeñas herramientas, y sensores © 2012 Pearson Education, Inc. Nanotechnology Mc Neil. J Leukoc Biol, 78: 585-59 © 2012 Pearson Education, Inc.