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LAS CELULAS: UNIDADES DE LA VIDA. TEMA 2

LAS CELULAS

La célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo.

Historia de la Célula.

- Finales siglo XVI: humanidad inició el descubrimiento de un mundo microscópico.

- Siglo XVII: Robert Hooker publicó un trabajo para demostrar lo útil que era el microscopio. Observó y describió. Además, propuso el término celular para los espacios vacios que se observaban en el corcho. Entre los dibujos que el presentó en su trabajo se podían observar cabellos, piojos, y trocitos de corcho. A las cavidades que observaba en el corcho les llamo CELULAS O CELDILLAS (por la semejanza de las celdas de un panal de abejas). Él fue quien por primera vez describió un tejido vegetal y propuso el término de célula para las unidades que se observaban.

- Durante los siguientes años, muchos curiosos empezaron a investigar más a fondo la célula, aunque se descubrieron muchos tejidos y bacterias no fue hasta el siglo XIX, que se dieron a conocer por haberse realizado un progreso en el campo de la Biología.

- 1802: Juan Bautista Lamark expresó: “ningún cuerpo puede tener vida, si sus partes constituidas no son tejido celular”.

- 1824: René Dutrochet definió lo siguiente: “todos los tejidos orgánicos son en realidad células globulares extremadamente pequeñas, que parecen unidades solo por simples fuerzas adhesivas, por lo tanto, todos los tejidos y órganos de un animal son tejidos celulares que han sufrido modificaciones diversas.”

Además, R.D explicó que el crecimiento era el resultado del aumento del volumen de las células individuales y de la adición de nuevas células pequeñas.

Finalmente, expuso los fundamentos de la Teoría Celular porque pudo aislar las células vegetales.

- 1831: Robert Brown descubrió la presencia el núcleo dentro de la célula (orquídeas, es decir, se trataba de una célula vegetal).

- 1838: Mathias Scheleiden (botánico) y Theodoro Schwann (zoólogo), enunciaron y expusieron con claridad la primera parte de la Teoría Celular. En forma individual ellos dijeron lo siguiente:

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“CADA CELULA ES UN INDIVIDUO, CAPAZ DE DESARROLLARSER COMO RESULTADO DE LA PARTICIPACIÓN EN LA VIDA DE LA PLANTA”. (M. S)

- Theodoro S amplió las ideas de Mathias S, gracias a las investigaciones que realizó en células animales (Cartílago).

En resumen ellos dijeron que:

“todos los seres vivos, animales o plantas están formados por células.”

- 1855: Rudolf Virchow enunció: “Toda célula proviene de otra Célula.”

TEORIA CELULAR

Es una parte fundamental de la Biología que explica la constitución de la materia viva a base de células y el papel que éstas tienen en la constitución de la vida. El concepto moderno de la Teoría Celular se puede resumir en los siguientes principios:

1. Todos los seres vivos, es decir, plantas, animales, seres humanos y microorganismos están formados por células y por productos celulares.

2. Todas las células proceden de células preexistentes, por división de éstas (Omnis cellula e cellula). Es la unidad de origen de todos los seres vivos, es decir, que se forman nuevas células por división de otras que ya existen.

3. Las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las células, o en su entorno inmediato, controladas por sustancias que ellas secretan. Cada célula es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su medio. En una célula caben todas las funciones vitales, de manera que basta una célula para tener un ser vivo (que será un ser vivo unicelular). Así pues, la célula es la unidad fisiológica de la vida. Se dice que todas las actividades metabólicas y la composición química de las células son similares.

4. Cada célula contiene toda la información hereditaria necesaria para el control de su propio ciclo y del desarrollo y el funcionamiento de un organismo de su especie, así como para la transmisión de esa información a la siguiente generación celular. Así que la célula también es la unidad genética.

¿CÓMO SE LOGRARON LOS AVANCES?

La Biología requiere de instrumentación especializada para la investigación. Originalmente, el instrumento que permitió dar los primeros pasos a la Biología, fue el microscopio.

El microscopio radica en lentes sencillos que se usaron desde la Edad Media, que lograban de 10 a 20 aumentos de la imagen. En 1590, los hermanos Janssen construyeron una

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especie de barril que era un tubo dentro de otro. Además estaba formado por una lente en un extremo y a otra en el otro extremo el cual dio origen al primer microscopio compuesto.

Anthony Van Leeuwenhoek construyó 250 microscopios especiales para observar objetos específicos; algunos de ellos amplificaban la imagen hasta unas 300 veces.

La Biología moderna utiliza para la investigación varios tipos de microscopios, entre ellos, encontramos los microscopios ópticos y los microscopios electrónicos.

MICROSCOPIO ÓPTICO:

Instrumento que emplea lentes y luz. Con él se pueden observar objetos extremadamente pequeños que a simple vista no se pueden percibir. Gracias a él se han hecho grandes e importantes avances en la medicina, química, ingenierías, etc.

Partes y su función

1. Ocular : lente situada cerca del ojo del observador. Capta y amplia la imagen formada en los objetivos.

2. Objetivo : lente situada cerca de la preparación. Amplía la imagen de ésta, lo que significa que es muy importante este elemento del microscopio, es un elemento vital que permite ver a través de los oculares

3. Condensador: lente que concentra los rayos luminosos sobre la preparación.4. Diafragma : regula la cantidad de luz que entra en el condensador.5. Foco : dirige los rayos luminosos hacia el condensador.6. Tubo: es una cámara oscura unida al brazo mediante una cremallera.7. Revólver: Es un sistema que coge los objetivos, y que rota para utilizar un objetivo u

otro.8. Tornillos macro y micrométrico: Son tornillos de enfoque, mueven la platina hacia

arriba y hacia abajo. El macro métrico lo hace de forma rápida y el micrométrico de forma lenta. Llevan incorporado un mando de bloqueo que fija la platina a una determinada altura

9. Platina: Es una plataforma horizontal con un orificio central, sobre el que se coloca la preparación, que permite el paso de los rayos procedentes de la fuente de iluminación situada por debajo. Dos pinzas sirven para retener el portaobjetos sobre la platina y un sistema de cremallera guiado por dos tornillos de desplazamiento permite mover la preparación de delante hacia atrás o de izquierda a derecha y viceversa

10. Base: Es la parte inferior del microscopio que permite el sostén del mismo.

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MICROSCOPIO ELECTRONICO.

Permite profundizar aun más en el mundo de los seres vivos. En C.R la UME (unidad de Microscopía Electrónica) tiene 30 años de existir, gracias a la Agencia para la Cooperación Internacional (JICA). Está localizada en la UCR y desde ahí muchos investigadores nacionales y extranjeros se dedican a la utilización y capacitación de esta moderna tecnología. Su propósito es que las diferentes disciplinas logren respuestas acertadas acerca del mundo microscópico que nos conforma, al igual que otros organismos pequeñísimos, con los cuales compartimos los espacios microscópicos vitales de nuestro planeta. Este microscopio funciona por medio de haces electrónicos que sustituyen la fuente de luz y utiliza electroimanes en vez de lentes ordinarias.

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DIVERSIDAD CELULAR

La célula es la unidad anatómica, morfológica, y funcional que posee un sistema de estructuras, altamente organizado, que forma microórganos interiores que propician la vida celular. Este término tiene sus bases en la microscopía óptica, pero la citología electrónica nos ofrece más detalles de su organización celular.

Todos los seres vivos están formados por células. Los seres UNICELULARES son los organismos que están formados por UNA SOLA CELULA, por lo que son los organismos más pequeños y sencillos que existen. Algunos de ellos son bacterias, flagelos, cilios. Los seres PLURICELULARES o MULTICELULARES son aquellos organismos que son más complejos y están formados por muchas unidades vivas y pequeñas llamadas células, tales como, las vacas, plantas, peces, pájaros, flores, etc.

Un ser vivo unicelular o pluricelular está formado por porciones muy pequeñas que poseen vida. Por lo que se dice que:

“LA CÉLULA ES UNA UNIDAD”

Lo anterior quiere decir que la célula es una parte una porción pequeña que cumple con las características de la vida. Por lo tanto, todos los seres vivos están formados por unidades llamadas CÉLULAS.

La célula es una unidad estructural ya que tiene su propia estructura y forma parte de la estructura de cada ser vivo y puede formar estructuras más complejas. Por lo tanto, todo ser vivo está formado por unidades estructurales llamadas CÉLULAS.

La célula es también una unidad funcional ya que cumple con funciones especificas en el organismo del ser vivo y realiza actividades tales como, nacer, crecer, nutrirse, reproducirse, morir. La célula por más pequeña que sea cumple realiza funciones vitales. Por lo anterior decimos que, todo ser vivo está formado por unidades estructurales y funcionales llamadas CÉLULAS.

La célula es reproductiva porque es capaz de originar otras células a partir de ella. Por lo tanto, definimos la célula como:

“Célula es la unidad estructural, funcional, y reproductiva de todo ser vivo”.

TIPOS DE CELULAS

EUCARIOTAS PROCARIOTAS - Poseen núcleo verdadero - No poseen núcleo, sino que está

disperso en el citoplasma. - Seres pluricelulares (plantas, animales,

seres humanos, arboles, protistas, animales y vegetales).

- Seres unicelulares (algas, bacterias, flagelos, cilios)

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- Forman tejidos - Son aisladas - Son complejos. - Microscópicas - Quiere decir célula con núcleo verdadero. - Sin cloroplastos y Sin mitocondrias- Son células evolucionadas. - Son los seres más sencillos

Las algas verde azuladas y las bacterias son organismos unicelulares sencillos ya que poseen un solo hilo cromosómico libre en el interior de la célula. No tiene un núcleo definido, ni mitocondrias, ni cloroplastos, por eso, se les ha dado el nombre de procariontes.

La evolución hizo que los seres procariontes dieran origen a seres más complejos, con núcleo verdadero llamados eucariontes o protistas. Estos seres fueron los primeros en almacenar información genética en varios cromosomas encerrados dentro de una membrana nuclear.

CÉLULAS VEGETALES (PLANTAS) CÉLULAS ANIMALES (ANIMALES Y SER HUMANO)

- Compuesta por gran cantidad de células. - Compuestos por gran cantidad de células.

- Son células con cloroplastos - Las células las encontramos en los músculos, en los vasos sanguíneos, en la piel en los huesos de los tejidos animales.

- Células con pared celular que contiene celulosa, proteínas y azucares. Busca brindar protección a la célula.

- No poseen cloroplastos

- Generalmente aparecen una o más vacuolas grandes que según el tipo de célula, cumple diversidad de funciones.

- No poseen pared celular que separa unas células de otras.

- El musgo tiene hojas muy delgadas que se ven muy bien a través del microscopio.

- El límite de las células animales lo compone una fina membrana.

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- Se les denomina también PROTOPLASTOS - No tienen esa gran vacuola que se puede observar en la célula vegetal.

- Poseen plastidios. - Tiene tres componentes principales que son, membrana celular, citoplasma y núcleo.

PARTES PRINCIPALES DE LA CELULA

1. MEMBRANA CELULAR:

Es una estructura muy compleja y muy importante en los procesos fisiológicos celulares. Es el límite de la célula. Es la piel de la célula. Cumple con las siguientes funciones:

- Envolver - Dar forma - Protección - Puede seleccionar sustancias - Regula el intercambio de materiales con el exterior y con otras células.

Características:

- Formada por dos capas externas de fosfolípidos y una central de proteínas- Es selectiva: selecciona o escoge las sustancias que entran y salen de la Célula, según sus

necesidades.

CELULA

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- Es semipermeable: solo permite la entrada y salida de algunas sustancias en la célula. Por lo que puede crecer y mantenerse con vida, tomando los alimentos, el agua y gases necesarios del medio o del lugar en que vive para cumplir con sus funciones metabólicas.

En el paso de ciertas sustancias, a través de la membrana celular, puede ocurrir de dos formas:

- Transporte pasivo: ocurre cuando el transporte de sustancias no requiere de un gasto de energía (puede ser por difusión u osmosis)

- Transporte activo: ocurre cuando el transporte de sustancias demanda gasto de energía (puede ser endocitosis o exocitosis). (VER HOJAS)

Las células vegetales a demás de la membrana celular, poseen una estructura que las recubre llamada pared celular. Esta solo presente en las células vegetales. Esta cumple con las siguientes funciones:

o Protección o Dar Rigidez

Está formada por:

Pared Primaria: formada por celulosa y otros carbohidratos. Lamina Media: formada por celulosa y pectina Varias capas superpuestas de celulosa y otras sustancias de excreción celular (lignina

y cutina).

Se dice que la membrana celular es una estructura de la célula que se encarga de regular el transporte o movimiento de las sustancias que entran o salen de la célula. Algunas veces funciona como una barrera que impide el transporte de ciertos tipos de sustancias lo cual en muchos casos determina que la célula se mantenga viva.

Cuerpo de las células vegetales.

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2. CITOPLASMA:

Es una sustancia coloidal que limita en la parte externa con la membrana celular y en el interior con la membrana nuclear. Se le conoce también como el CITOSOL. Semejante a un minúsculo océano. Forma el cuerpo de la célula. En él están suspendidos una serie de cuerpos pequeñísimos llamados ORGANELAS CITOPLASMATICAS. El medio en que se encuentran dichas organelas se llama HIALOPLASMA.

Las organelas pueden ser partículas, corpúsculos, filamentos, bastoncillos, u otras formas pequeñísimas que c8umplen funciones muy importantes para mantener viva la célula. Algunas de ellas son:

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3. NÚCLEO:

Esta dentro del citoplasma. Funciona como el cerebro de las células, ya que controla y regula toda la actividad celular. Es una verdadera computadora ya que controla todas las actividades de la célula, dentro de él se encuentra toda la información que rige la herencia biológica. De aquí es donde las células se pueden diferenciar como células eucariotas o procariotas. Se le llama también CARIOPLASMA. Tiene forma esferoidal. Fue descubierto por Robert Brown en 1831. Algunas células no poseen núcleo verdadero, tales como, el reino Mónera que incluye bacterias y algas azul-verdosa)

Funciones:

- Regula todas las funciones celulares.

El núcleo (eucariotas) está formado por:

o Membrana nuclear: el núcleo se encuentra envuelto por la membrana nuclear. Es una doble membrana llena de poros, que regula el intercambio de sustancias con el citoplasma.

o Jugo nuclear: sustancia semilíquida en la que se encuentran suspendidos los cromosomas y el nucléolo. Se le conoce como CARIOLINFA o NUCLEOPLASMA.

o Cromosomas: son cintas trenzadas semejantes a hilos formadas por una sustancia que se puede teñir, denominada CROMATINA, mientras que el jugo nuclear no se colorea.

o Nucléolo: cuerpo esférico que se encuentra dentro del núcleo. En las células puede aparecer o desaparecer y puede haber más de un nucléolo en un mismo núcleo dependiendo de la especie de la que se trate. Contienen cromatina y copias múltiples de la información para la síntesis de ARN ribosomal.

IMPORTANCIA DEL NÚCLEO:

De él dependen todas las demás partes de la célula.

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