UN POCO DE
HISTORIA
Hooke, Robert (1635-1703),
inglés, conocido por su estudio de la elasticidad.
Hooke aportó también otros conocimientos en varios
de la ciencia.
Fue el primero en utilizar el resorte
espiral para la regulación de los relojes y desarrolló mejoras en los relojes
de péndulo. Hooke también fue pionero en realizar investigaciones
microscópicas y publicó sus observaciones, entre las que se encuentra el descubrimiento
de las células vegetales.
LA CÉLULA
La célula
es una unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma. Todos
los organismos vivos están formados por células, y en general se acepta que
ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula. Algunos
organismos microscópicos, como bacterias y protozoos, son células únicas, mientras que los animales
y plantas están formados por muchos millones de células
organizadas en tejidos y
. Aunque los virus y los extractos acelulares realizan muchas de las funciones
propias de la célula viva, carecen de vida independiente, capacidad de
crecimiento y reproducción propias de las células y, por tanto, no se
consideran seres vivos. La biología
estudia las células en función
de su constitución molecular y la forma en que cooperan entre sí
para constituir organismos muy complejos, como el ser humano. Para poder comprender cómo funciona el cuerpo humano sano, cómo se desarrolla y envejece y qué falla
en caso de enfermedad, es imprescindible conocer las células que lo constituyen.
CLASIFICACIÓN
DE LOS SERES VIVOS
Según el número de células que los
forman, los seres vivos se pueden clasificar en unicelulares y pluricelulares.
Unicelulares: Son todos aquellos
organismos formados por una sola célula. En este grupo, los más representativos
son los protozoos -ameba, paramecio, euglena-, que sólo pueden observarse con
un microscopio.
Pluricelulares: Son todos aquellos
organismos formados por más de una célula. Existe gran variedad de ellos, tales
como los vertebrados (aves, mamíferos, anfibios, peces, reptiles) y los
invertebrados (arácnidos, insectos, moluscos, etc.).
En los vegetales, podemos tomar como
ejemplos a las plantas con flores (angiosperma), sin flores típicas
(gimnospermas), musgos, hongos, etcétera.
Los organismos pluricelulares
presentan una determinada organización de sus células, en distintos niveles,
que son:
Célula: mínima unidad que forma
parte de un ser vivo.
Tejido: conjunto de células que
tienen características y funciones similares y con un mismo origen.
Órgano: conjunto de tejidos
unidos y coordinados para cumplir una función específica. Por ejemplo: pulmón,
corazón, estómago, etcétera. En el caso de los vegetales, son considerados
órganos: la raíz, las semillas, las hojas, las flor, etcétera.
Sistemas: resultado de la unión de
varios órganos, los cuales funcionan de una forma coordinada para desempeñar un
rol determinado. Por ejemplo: se habla de Sistema Digestivo, Renal,
Circulatorio, Nervioso, Reproductor, etcétera.
Organismo: es un ser vivo formado
por un conjunto de sistemas, que trabajan armónicamente.
Existen seres vivos que no tienen
órganos o sistemas estructurados, pero poseen una organización sencilla, esto
les permite un buen desarrollo. Si un órgano se daña o altera provoca una
desorganización del ser vivo.
Las tres partes básicas de toda
célula son: la membrana plasmática, el citoplasma, y el núcleo.
LA MEMBRANA CELULAR O PLASMÁTICA
La membrana celular se caracteriza
porque:
-
Rodea a toda la célula y mantiene su integridad.
-
Está compuesta por dos sustancias orgánicas: proteínas y lípidos, específicamente fosfolípidos.
Los fosfolípidos están dispuestos formando una doble capa (bicapa lipídica),
donde se encuentran sumergidas las proteínas.
-
Es una estructura dinámica.
-
Es una membrana semipermeable o selectiva, esto indica que
sólo pasan algunas sustancias (moléculas) a través de ella.
-
Tiene la capacidad de modificarse y en este proceso forma
poros y canales
Funciones de
la membrana celular
-
Regula el paso de sustancias hacia el interior de la célula
y viceversa. Esto quiere decir que incorpora nutrientes al interior de la
célula y permite el paso de desechos hacia el exterior.
-
Como estructura dinámica, permite el paso de ciertas
sustancias e impide el paso de otras.
-
Aísla y protege a la célula del ambiente externo
EL
CITOPLASMA
Se caracteriza porque:
-
Es una estructura celular que se ubica entre la membrana
celular y el núcleo.
-
Contiene un conjunto de estructuras muy pequeñas, llamadas organelos
celulares.
-
Está constituido por una sustancia semilíquida.
-
Químicamente, está formado por agua, y en él se encuentran
en suspensión, o disueltas, distintas sustancias como proteínas, enzimas,
líquidos, hidratos de carbono, sales minerales, etcétera.
Funciones
del citoplasma
-
Nutritiva. Al citoplasma se incorporan una serie de
sustancias, que van a ser transformadas o desintegradas para liberar energía.
-
De almacenamiento. En el citoplasma se almacenan ciertas
sustancias de reserva.
-
Estructural. El citoplasma es el soporte que da forma a la
célula y es la base de sus movimientos.
Los
organelos celulares
Son pequeñas estructuras
intracelulares, delimitadas por una o dos membranas. Cada una de ellas realiza
una determinada función, permitiendo la vida de la célula. Por la función que
cumple cada organelo, la gran mayoría se encuentra en todas las células, a
excepción de algunos, que solo están presentes en ciertas células de
determinados organismos.
Mitocondrias: en los organismos
heterótrofos, las mitocondrias son fundamentales para la obtención de la
energía.
Son organelos de forma elíptica,
están delimitados por dos membranas, una externa y lisa, y otra interna, que
presenta pliegues, capaces de aumentar la superficie en el interior de la
mitocondria. Poseen su propio material genético llamado DNA mitocondrial.
La función de la mitocondria es
producir la mayor cantidad de energía útil para el trabajo que debe realizar la
célula. Con ese fin, utiliza la energía contenida en ciertas moléculas. Por
ejemplo, tenemos el caso de la glucosa.
Esta molécula se transforma primero
en el citoplasma y posteriormente en el interior de la mitocondria, hasta CO2
(anhídrido carbónico), H2O (agua) y energía. Esta energía no es
ocupada directamente, sino que se almacena en una molécula especial llamada ATP
(adenosin trifosfato).
El ATP se difunde hacia el citoplasma
para ser ocupado en las distintas reacciones en las cuales se requiere de
energía. Al liberar la energía, el ATP queda como ADP (adenosin difosfato), el
cual vuelve a la mitocondria para transformarse nuevamente en ATP.
Cloroplastos: son organelos que se
encuentran sólo en células que están formando a las plantas y algas verdes. Son
más grandes que las mitocondrias y están rodeados por dos membranas una externa
y otra interna.
Poseen su propio material genético
llamado DNA plastidial, y en su interior se encuentra la clorofila (pigmento
verde) y otros pigmentos. Los cloroplastos son los organelos fundamentales en
los organismos autótrofos, es decir, aquellos capaces de fabricar su propio
alimento.
En ellos ocurre la
fotosíntesis. Para que esta se realice, se requiere de CO2, agua y
energía solar, sustancias con las cuales la planta fabrica glucosa. Esta
molécula le sirve de alimento al vegetal y a otros seres vivos.
Ribosomas: son pequeños
corpúsculos, que se encuentran libres en el citoplasma, como gránulos
independientes, o formando grupos, constituyendo polirribosomas. También,
pueden estar asociados a la pared externa de otro organelo celular, llamado
retículo endoplasmático rugoso. En los ribosomas tiene lugar la síntesis de
proteínas, cuyo fin es construir el cuerpo celular, regular ciertas actividades
metabólicas, etcétera.
Retículo
endoplasmático: corresponde a un conjunto de canales y sacos aplanados, que ocupan una
gran porción del citoplasma.
Están formados por membranas muy
delgadas y comunican el núcleo celular con el medio extracelular -o medio
externo-.
Existen dos tipos de retículo. Uno es
el llamado rugoso, en la superficie externa de su membrana van adosados
ribosomas.
Su función consiste en transportar
proteínas que fueron sintetizadas por los ribosomas y, además, algunas
proteínas que forman parte de ciertas membranas de distintas estructuras de la
célula.
El otro tipo es el liso. Carece de
ribosomas y está asociado a ciertas reacciones relacionadas con la producción
de sustancias de naturaleza lipídica (lípidos o grasas).
Aparato de Golgi: está delimitado por
una sola membrana y formado por una serie de sacos membranosos aplanados y
apilados uno sobre otro. Alrededor de estos sacos, hay una serie de bolsitas
membranosas llamadas vesículas. El aparato de Golgi existe en las células
vegetales -dictiosoma- y animales. Actúa muy estrechamente con el retículo
endoplasmático rugoso. Es el encargado de distribuir las proteínas fabricadas
en este último, ya sea dentro o fuera de la célula. Además, adiciona cierta
señal química a las proteínas, que determina el destino final de éstas.
Lisosomas: es un organelo pequeño,
de forma esférica y rodeado por una sola membrana. En su interior, contiene
ciertas sustancias químicas llamadas enzimas -que permiten sintetizar o
degradar otras sustancias-. Los lisosomas están directamente asociados a los
procesos de digestión intracelular. Esto significa que, gracias a las enzimas
que están en el interior, se puede degradar proteínas, lípidos, hidratos de
carbono, etcétera. En condiciones normales, los lisosomas degradan membranas y
organelos, que han dejado de funcionar en la célula.
Centríolos: están presentes en las
células animales. En la gran mayoría de las células vegetales no existen.
Conformados por un grupo de nueve túbulos ordenados en círculos, participan
directamente en el proceso de división o reproducción celular, llamado mitosis.
Vacuolas: son vesículas o bolsas
membranosas, presentes en la célula animal y vegetal; en ésta última son más
numerosas y más grandes. Su función es la de almacenar -temporalmente-
alimentos, agua, desechos y otros materiales.
EL NÚCLEO
Es fundamental aclarar que existen
células que tienen un núcleo bien definido y separado del citoplasma, a través
de una membrana llamada membrana doble nuclear o carioteca. A estas células con
núcleo verdadero, se les denomina células eucariontes.
Hay otras células -en las bacterias y
en ciertas algas unicelulares- que no tienen un núcleo definido ni determinado
por una membrana. Esto indica que los componentes nucleares están mezclados con
el citoplasma. Este tipo de células se denominan procariontes.
En la célula eucarionte el núcleo se
caracteriza por:
-
Ser voluminoso.
-
Ocupar una posición central en la célula.
-
Estar delimitado por la membrana carioteca. Ésta presenta
poros definidos, que permiten el intercambio de moléculas entre el núcleo y el
citoplasma.
En el interior del núcleo se pueden
encontrar:
-
Núcleo plasma o jugo nuclear.
-
Nucléolo: cuerpo esférico, formado por proteínas, ácido
desoxi-ribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN), ambos compuestos
orgánicos. El nucléolo tiene la
información para fabricar las proteínas.
-
Material genético: está organizado en verdaderas hebras
llamadas cromatinas, formadas por ADN. Cuando la célula se reproduce, la
cromatina se condensa y forma unas estructuras llamadas cromosomas, donde está
contenida toda la información genética propia de cada ser vivo.
La función
del núcleo
es dirigir la actividad celular, es decir, regula el funcionamiento de todos
los organelos celulares.
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ACTIVIDADES
1.
¿Los virus son células?
2.
¿Cómo se les llama
a las bacterias?
3.
¿Cuál es la
diferencia entre célula eucariótica y procariótica?
4.
¿Cuáles son los
tres elementos básicos de las células?
