LISOSOMAS

Lisosomas de Fernando Tarafilho

RE y Golgi

El retículo endoplasmático y el aparato de golgi de Fernando Tarafilho

UNIDAD 6: EL CITOPLASMA CELULAR

Unidad 6 de Fernando Tarafilho

2ª evaluación: UNIDADES 6 A 10. BIOLOGÍA CELULAR Y GENÉTICA

27 de nov. U6. EL CITOPLASMA. 1. Citoplasma, citosol y orgánulos celulares. 2. El citoesqueleto.
29 de nov. 3. RE.  4. El Golgi.
30 de nov. 5. Los lisosomas.

4 de dic. 6. Los glioxisomas.  7. Los peroxisomas. 8. Las vacuolas.
 9. Las mitocondrias. 10. Los plastos.
6 de dic. 11. Los ribosomas. 12. El centrosoma.

7 de dic. U7. EL NÚCLEO CELULAR Y LA REPRODUCCIÓN CELULAR. 1. El núcleo interfásico. 2. El núcleo en división: los cromosomas.

 11 de dic. 3. El ciclo celular.
13 de dic. 4. La mitosis.
14 de dic. 5. La meiosis.
18 de dic.  6. Comparación entre mitosis y meiosis. 7. Ciclos biológicos.

20 de dic. PRESENTACIONES SOBRE CENTROS DE INVESTIGACIÓN ESPAÑOLES (I):
   1. Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra.
   2. Instituto de la Grasa (IG).
   3. Instituto de Investigación en Ciencias de Alimentación (CIAL).
   4. Instituto de Biología Evolutiva (IBE).
   5. Instituto de Biología Funcional y Genómica (IBFG).
   6. Instituto de Investigaciones Biomédicas Alberto Sols (IIBM).
   8. Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO).
21 de dic. PRESENTACIONES (III).
   9. Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis (IBVF).
  10. Estación Biológica de Doñana (IBD).
  11. Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO).
  12. Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN).
  13. Centro de Investigaciones Biológicas (CIB).
  14. Centro Nacional de Biotecnología (CNB).
8 de enero. REPASO.

10 DE ENERO: EXAMEN UNIDADES 6 Y 7.


19 DE FEBRERO: EXAMEN DE EVALUACIÓN (UNIDADES 6, 7, 8, 9 Y 10)

2ª EVALUACIÓN: 20 DE FEBRERO.

CAJAL Y LA TEORÍA CELULAR

SANTIAGO RAMÓN Y CAJAL Y LA TEORÍA CELULAR

Por el catedrático de Biología y Geología y doctor en Historia de la Ciencia, José Alsina

El siglo XIX vio surgir las dos grandes teorías sobre las que se desarrollará la biología: el darwinismo y la teoría celular. Si la primera tiene importancia para entender la obra de Cajal, la segunda es fundamental. En realidad, el trabajo de Cajal sobre la neurona y la histología del sistema nervioso es la última consecuencia de la teoría celular.
La historia de la célula nos remonta al siglo XVII. En este sentido es preciso señalar que la historia del conocimiento de la célula está ligada a una tradición experimental: la del microscopismo, es decir, a la construcción de microscopios y a las técnicas de observación, pero también a la elaboración de conceptos teóricos capaces de interpretar lo observado. Estos dos elementos, el práctico y el teórico, condicionaron el desarrollo de los conocimientos sobre la célula.
El primero en observar células, y darles esté nombre, fue el inglés Robert Hooke en 1667. Con un microscopio fabricado por él mismo, Hooke observó una lámina delgada de corcho, y observó que esta substancia “estaba perforada y llena de poros como un panal”. La analogía con el panal le sugirió el nombre de célula.
Al ampliar sus observaciones a otros materiales de origen vegetal (medula de sauco, pulpa interna de las zanahorias, diversas cañas) observó estructuras porosas parecidas. Falto de elementos teóricos, Hooke interpreto sus células como pequeñas vesículas llenas de aire, que explicaban las propiedades físicas del corcho (ligereza, compresión, impermeabilidad).
Hooke publico sus observaciones en su libro Micrographia, conjunto variopinto de estudios microscópicos, sobre materiales muy variados, realizados mediante un programa baconiano de observación. En algún momento se plantea la posibilidad de que sus células sean secciones de vasos o conductos por los que circulas los jugos vegetales, e incluso la posibilidad de observar estructuras parecidas en los animales. Las láminas y dibujos ilustran el texto con precisión notable.
Otros contemporáneos a Hooke realizaron observaciones análogas. Grew, en su libro Anatomy of Vegetables Begun describió los tejidos vegetales como una red de fibras de extraordinaria complejidad. Leeuwenhoek, un comerciante de paños de Delft, con microscopios simples construidos por el mismo, observó infusorios, espermatozoides, glóbulos rojos nucleados de peces e incluso bacterias. Malpighi también realizó observaciones citológicas.
Pero no puede atribuirse a ninguno de estos autores la paternidad de la célula, aunque a Hooke se le deba el nombre. Sus observaciones eran, antes que nada, una fuente de admiración que servía de base a una meditación religiosa o filosófica. Además su atención se fijaba más en las paredes de la célula que sobre su contenido. Faltaba una teoría de la vida en que encajar sus observaciones. En biología el microscopio llegó demasiado pronto. Tal como escribió Jacob “para que un objeto científico sea accesible a la experiencia, no basta con descubrirlo, hace falta un  teoría dispuesta a aceptarlo”.
La teoría tardaría en llegar. Durante el siglo XVIII no hubo avances significativos, ni el terreno teórico ni en el observacional. Se dio incluso una corriente de reticencia frente a microscopio. El francés Xavier Bichat, que describió y clasificó los diferentes tejidos vivos, se negó a utilizar el microscopio y realizó todas sus observaciones a ojo desnudo.
El siglo XIX,  que alumbró el nacimiento de la biología como ciencia, creó las condiciones institucionales, técnicas y teórica para el nacimiento de la teoría celular. Desde el punto de vista institucional el mecenazgo es sustituido por los recursos colectivos. Esta evolución se inició a partir de 1750: en Alemania se crearon cátedras de ciencias en las universidades, siendo Gotinga la primera, en 1759, y en Francia instituciones como el Museo Nacional de Historia Natural. Pero el vínculo institucional entre enseñanza e investigación se desarrolla en el periodo 1800-1850, y son las universidades alemanas las pioneras, con instalación de laboratorios en las cátedras universitarias.
Otro aspecto importante en el tema que nos ocupa es la fabricación de microscopios. De un objeto artesanal, construido por los propios naturalistas, pasa a ser un objeto de fabricación industrial, lo cual lo hace accesible a muchos y abarata su precio. En este sentido tuvo una gran importancia la fundación en 1846 de la empresa óptica Zeiss, por Carl Zeiss (1816-1888) en Jena. A la misma se incorporó como socio el físico Ernst Abbe (1840-1805), profesor de física de Jena. Distinguidos científicos, como el químico Schott (inventor de nuevos vidrios), o los citólogos Hertwig y Flemming, colaboraron con la misma. La empresa Zeiss no solamente introdujo importante mejoras en la fabricación de los microscopios (lentes acromáticas, corrección de aberraciones esféricas) sino que además inició su producción industrial en cadena, estableciendo la división del trabajo en sus operarios. En 1877 Cajal recibió un microscopio Zeiss de regalo de la Diputación de Zaragoza con motivo de su informe sobre el cólera, instrumento que fue fundamental para sus futuros trabajos.
Las características técnicas de los instrumentos empezaron a definirse de modo objetivo (aumento, campo, poder separador, aberraciones) y su empleo correcto exigía un aprendizaje idéntico para todos los usuarios. La comunicación objetiva sustituyó a la terminología personal, aunque se seguían produciendo errores debidos a artefactos producidos por métodos de preparación muy rudimentarios.
El desarrollo y la normalización de las técnicas microscópicas jugaron un papel fundamental en la génesis de la biología como ciencia unificada del mundo vivo. Esta dejó de ser una metaciencia, es decir una reflexión filosófica sobre ciencias particulares (zoología, botánica, sistemática) para convertirse en un intento de explicación de la vida como fenómeno a partir de paradigmas teóricos, cuyas conclusiones podían someterse a control experimental.
En esta construcción de la biología como ciencia la teoría celular jugó un papel fundamental. El primer paso importante fue la desviación de la atención de las paredes celulares para centrarse en el contenido de la célula. En esta línea Brown describió el núcleo en 1831, y amplió el concepto de célula nucleada a los vegetales.  En 1835, Dujardin describió el citoplasma de los infusorios, al que dio el nombre de sarcoda.
El progreso del microscopio como medio de observación exigió el avance paralelo de las técnicas de preparación histológica. Hasta mediados del siglo XIX, salvó algún autor como Purkinje que empleó métodos más refinados, la práctica habitual era aplastar o desgarrar los tejidos en fresco. La escasa consistencia de la mayoría de los materiales orgánicos impedía obtener los cortes delgados, extensos y regulares que la investigación exigía. Una de las primeras técnicas empleadas para evitar estos inconvenientes fue la de la congelación: la baja temperatura solía obtenerse mediante la pulverización con éter, o cloruro de etilo, que sería substituido más tarde por acido carbónico líquido.
Otro recurso técnico fue la inclusión de la pieza en un material solidificable. Al principio se utilizó la goma arábica, y mezclas de cera y aceite, que fueron posteriormente substituidas por la parafina, el colodión y la celoidina. Los tejidos eran deshidratados y endurecidos, antes de la inclusión, con alcohol o ácido crómico.
Para realizar los cortes se utilizaban al principio simples navajas. En 1838 se idearon cuchillos de hojas paralelas ajustables, y el primer micrótomo fue inventado en 1866 por Wilhem His.
En cuanto a las técnicas de tinción podemos considerar que fueron inventadas por Joseph Gerlach, quien en 1847 inyectó una solución de carmín amoniacal y glicerina en el sistema vascular de diversas plantas. En 1854 descubrió que las soluciones alcalinas de carmín teñían los núcleos celulares de manera selectiva.
A lo largo de los años sesenta y setenta se descubrió la hematoxilina, los colorantes sintéticos y algunas anilinas básicas, como la eosina. Las bases doctrinales o teóricas de la técnica de tinción histológica fueron sentados por Paul Ehrlich, que fue además el principal impulsor de la llamadas “coloraciones dobles” (como la “hematoxilina-eosina”), destinadas a contrastar el núcleo y el citoplasma.
Friedrich Daniel von Recklingshausen inició en 1860 las técnicas de impregnación mediante sales metálicas, que tanta importancia tendrían en los trabajos de Cajal, siendo el nitrato de plata la primera substancia empleada. Ranvier fue el primero en utilizar está técnica en el tejido nervioso, y Camilo Golgi desarrolló más tarde el método cromoargentico, que llegó a Cajal a través de su amigo Simarro.
En el terreno de la elaboración doctrinal de la teoría celular hay que citar a Mathias Jacon Schleiden (1804-1881), que en año 1838 publicó Contribuciones a la fitogénesis, donde anunciaba la generalidad de la estructura celular en los vegetales. Scheleiden defendía la tesis de la formación libre de las células a partir de una materia desorganizada o blastema.
La primera sistematización de la teoría celular es obra de Theodor Schwann (1810-1882), amigo de Scheleiden y discípulo de Johanes Müller. En su obra Investigaciones microscópicas sobre la coincidencia entre animales y vegetales es su estructura y crecimiento (1839) extendió las ideas de Schleiden a todo el conjunto de los seres vivos.
Schwann no se proponía únicamente poner en manifiesto la existencia de una unidad anatómica (la célula) para todos los seres vivos, sino que además trataba de explicar las características de su fisiología por medio de una unidad funcional. Definió la célula, más que por la membrana, por el contenido: una masa citoplasmática con un núcleo en su interior. El desarrollo era consecuencia de su crecimiento y de la formación de otras unidades; otras funciones, como la motriz, estaban ligadas a una diferenciación del contenido. Las actividades metabólicas no se explicaban únicamente por la composición de la materia viva, sino también por su organización, y esta era el resultado de la actividad celular.
Las influencias de la teoría celular se dejaron sentir inmediatamente en la embriología y en el estudio de los protozoos. Kölliker, en 1844, identifico como células a óvulos y espermatozoides, y público en 1861 el primer manual de embriología basándose en la teoría celular. En 1846 H. von Mohl acuñó el término protoplasma para referirse al cuerpo desestructurado pero con todas las funciones vitales de los protozoos, que sustituiría al de sarcoda de Dujardin. Por su parte Ehrenberg, en 1839, identificó a los protozoos como organismos completos, con todos los sistemas orgánicos de los organismos superiores; Siebold en 1845, los identificó como células y Max Schultze, en 1861 identificó los términos “protoplasma” y “protozoo”.
Aunque se atribuye a Schwann la paternidad de la teoría celular, para la versión completa de esta teoría tenían que producirse nuevas aportaciones. Schwan, al igual que Scheilden, pensaba que las células se originaban por diferenciación a partir de una hoja original o blastema. Sería Rudolf Ludwing Virchow (1821-1902) quien en su obra Patología celular, publicada en 1858, elaboraría la versión definitiva de la misma, al identificar cada célula como descendiente de otra célula, idea resumida en la expresión Omni cellula e cellula (toda célula proceda de otra célula), superando definitivamente la teoría del blastema. Su idea se vería completada en 1880 por Flemming, que añadió la continuidad nuclear a la celular: Omni nucleos e nucleo (todo núcleo procede de otro núcleo).

LA MEMBRANA PLASMÁTICA

Membrana plasmática de Carlos Mohr

8 de noviembre: ESTRUCTURA TERCIARIA DEL ADN

PROGRAMACIÓN DE AULA DE 2º BAC (8 DE NOVIEMBRE): NIVELES DE ORGANIZACIÓN TERCIARIA DEL ADN: superenrollamiento del ADN: Cromatina, cromátidas y cromosomas. El ARN.

1.       

3.       Superenrollamiento del ADN eucariótico: http://bio2baciel.blogspot.pt/2016/11/superenrollamiento-del-adn-niveles-de.html . 

4.       Los cromosomas: http://bio2baciel.blogspot.pt/2017/11/los-cromosomas.html . El ARN: tipos. Lectura Pg 34 Libro Práctica: La mateamorfosis de los insectos depende de una cadena corta de ADN.


  

5.      

·                        

LOS CROMOSOMAS

Cromosomas y Cariotipo. de Carlos Barragán