domingo, 10 de agosto de 2008

Las células

La célula

Es la unidad básica más pequeña e importante de todo organismo vivo, que trabaja de manera autónoma. Se divide en dos grandes grupos: células eucariotas y procariotas.


La Célula, el origen de la vida

Célula, 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 son organismos pluricelulares que están formados por muchos millones de células, organizadas en tejidos y órganos.

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 propios 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.


Historia de la célula


En 1655, Robert Hooke, para describir en sus investigaciones realizadas en corcho, al espacio Vacío observado con lentes de aumento. Observó al microscopio algunos materiales vegetales. En lugar de un trozo de material vegetal único o muy grande, vio un grupo de numerosas piezas pequeñas que le parecieron similares a prisiones o celdas en miniatura y a las que denominó células.


Las células son las unidades más pequeñas de materia viva en las cuales ocurren los procesos básicos de la vida. En la época del descubrimiento de Robert Hooke, se creía que las células sólo existían en las plantas. Hasta 1858 no se incluyó en la teoría de la célula a plantas y animales.


Este concepto fue transformándose a la luz de nuevas investigaciones las que reconocieron la existencia de entidades individuales, con una organización definida, determinando la existencia de núcleo, citoplasma y membrana celular.

Generalmente la teoría se atribuye a Rudolph Virchow, un patólogo alemán. Fue el primero en declarar que la célula es un componente fundamental de todo organismo vivo.






Las células son los elementos microscópicos que construyen el cuerpo. El cuerpo humano contiene más de 50 mil millones de células.


La célula es la unidad estructural y funcional básica del cuerpo, es la parte más pequeña capaz de procesos que definen la vida, como reproducción, movimiento, respiración, digestión y excreción, aunque no todas las células tienen todas las capacidades.


La teoría celular, postulada por Scheidon (1838) y Schwann (1839) constituye una de las generalidades biológicas fundamental y establece que:


1. Todos los seres vivos están formados por células.


2. Cada célula se forma por división de otra célula.


3. El funcionamiento de un organismo como unidad, es el resultado de las interacciones de las unidades celulares.


En resumen, la célula constituye la unidad anatómica, hereditaria y fisiológica de los seres vivos.


Anatomía celular


Las células pueden presentar diferentes grados de complejidad en su organización interna, así en algas cianofíceas y bacterias, existe un sistema de membranas: La membrana plasmática y algunos derivados. El material genético no está separado del resto de la célula por membranas como ocurre con los otros organismos. Se postula que este nivel de organización es más parecido a las células a las células primitivas que surgieron en la evolución y se les ha denominado a estos organismos PROCARIONTES (Pro = antes, Karyon = núcleo).


- Procariotas: no tienen núcleo. Su composición es más simple que la de las eucariotas, ya que poseen solo ribosomas, elementos químicos y enzimas en el citoplasma, todos necesarios para su crecimiento y división celular. Se dice que estas células son la primera clase que hubo en el planeta.


- Procariotas también procarionte, organismo vivo cuyo núcleo celular no está envuelto por una membrana, en contraposición con los organismos eucariotas, que presentan un núcleo verdadero o rodeado de membrana nuclear. Además, el término procariota hace referencia a los organismos conocidos como móneras que se incluyen en el reino Móneras o Procariotas.






Procariota: cianobacteria

Las bacterias y otras células procarióticas carecen casi siempre de muchas de las estructuras internas propias de las células eucarióticas. Así, el citoplasma de las procarióticas está rodeado por una membrana plasmática y una pared celular (como en las células vegetales), pero no hay membrana nuclear ni, por tanto, núcleo diferenciado. Las moléculas circulares de ADN están en contacto directo con el citoplasma. Además carecen de mitocondrias, retículo endoplasmático, cloroplastos y aparato de Golgi. Aunque, en general, las células procarióticas carecen de estructuras internas delimitadas por membrana, las cianobacterias, como la ilustrada aquí, sí contienen numerosas membranas llamadas tilacoides, que contienen clorofila y pigmentos fotosintéticos que utilizan para captar la energía de la luz solar y sintetizar azúcares.


A diferencia de los organismos cuyas células poseen sistemas internos de membranas que dividen al interior de la célula en compartimientos, dejando el material genético separado del citoplasma, denominados EUCARIONTES (Eu = verdadero, Karyon = nuclear). A este grupo pertenece la mayoría de los seres animales y vegetales.


- Eucariotas (animales y vegetales): tienen núcleo, son más grandes que las procariotas y se encuentran en el cuerpo humano. Poseen una disposición interna más evolucionada y compleja; el material genético está dentro del núcleo, rodeado del nucleoplasma y protegido por su propia membrana. Pueden realizar funciones específicas, como coordinar la química celular, es decir, las reacciones internas y el metabolismo a través del accionar de sus organelos celulares.




En organismos multicelulares se pueden encontrar células de una variedad de formas y tamaños, que representan su adaptación evolutiva a los diferentes ambientes o por la adaptación a la función específica a realizar en diferentes tejidos y órganos.


El material genético


La mayoría de las células son microscópicas: una célula típica tiene un diámetro de 20 – 30 µm, lo que significa que en un punto de texto cabrían 40. Las neuronas (células nerviosas) y las fibras musculares son células muy especializadas que se pueden extender hasta más de 30 cm, pero son increíblemente finas.


La mayoría tienen una “piel” externa., la membrana celular plasmática, y una serie de orgánulos o componentes estructurales en su interior, cada uno con su forma, su función y su tamaño característicos.


Estos orgánulos no flotan al azar; la célula está muy organizada, con muchos compartimentos internos unidos por láminas y membranas y mantenidos en su lugar por un “esqueleto” flexible, reticular y en constante cambio, de túbulos y filamentos aún más finos.


Las células difieren unas de otras por la estructura (forma y tamaño) según el papel que jueguen en el funcionamiento de un organismo vivo.


La forma celular depende:


· De la tensión superficial.

· La viscosidad del protoplasma.

· La acción mecánica que ejercen las células contiguas.

· Y la rigidez de la membrana celular.


El tamaño celular varía entre amplios límites, desde las bacterias más pequeñas, de unas pocas décimas de nicrón visible sólo al microscopio óptico, hasta algunas algas marinas y yemas de huevos, visibles a simple vista.


Cuatro tipos principales de células componen el cuerpo humano:


· las células epiteliales,

· las conectivas

· las células de los músculos

· y nervios.

Todas las células tienen tres partes principales:


· la membrana celular,

· el citoplasma

· y el núcleo.


Además existen algunas partes más pequeñas, muchas de las cuales no se descubrieron hasta la invención del microscopio electrónico en 1930.




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

En nuestro cuerpo existen cerca de cien billones de células de muy pequeñas dimensiones y variadas clases, que se agrupan para formar tejidos, los que, a su vez, originan órganos y sistemas.

Para realizar su trabajo, la célula tiene en su interior componentes esenciales; son sustancias químicas y enzimas que reaccionan para proveerla de energía.

Además, posee material genético, que contiene la información necesaria para producir componentes celulares y para la duplicación celular.

De acuerdo a su estructura, tamaño y funcionalidad, las células se pueden dividir en dos grandes grupos:


Células bien organizadas

El término célula hace referencia a organismos completos —dinoflagelados, diatomeas, espiroquetas causantes de enfermedades— y a elementos especializados de organismos superiores pluricelulares, como linfocitos, eritrocitos, células musculares o nerviosas. Con independencia del tamaño o de que sea una entidad autónoma o una parte de un organismo, todas las células tienen ciertos elementos estructurales comunes. Todas están encerradas por algún tipo de envuelta externa semipermeable que protege un interior fluido rico en agua, llamado citoplasma, y todas contienen material genético en forma de ADN (ácido desoxirribonucleico).

Aunque sean muy pequeñas, las células tienen una estructura básica y bien organizada. Todas poseen: protoplasma, que es el citoplasma más el núcleo celular. El citoplasma, que comprende todo el volumen de la célula -salvo el núcleo-, es el medio donde se producen los cambios químicos y las reacciones metabólicas de la célula. Está compuesto

El organelo más importante es el núcleo, que está formado por una doble membrana. En su interior está el nucléolo (interviene en la formación de las subunidades ribosómicas) y el material genético.


Además, el núcleo, para comunicarse con el citoplasma, cuenta con aperturas existentes en la pared de su membrana, conocidas como poros nucleares.


CUESTIONARIO


¿Cuáles son las estructuras celulares presentes en una célula animal y vegetal?

Ambas células se caracterizan por poseer un set común de organelos delimitados por membrana, dentro de los cuales se incluyen:


  • Mitocondrias
  • Retículo Endoplásmico Liso y Rugoso
  • Complejo de Golgi
  • Lisosomas
  • Peroxisomas
  • Citoesqueleto filamentoso
  • Ribosomas

Además:

  • La membrana celular o plasmática es el límite exterior de toda célula que la delimita y la separa de las demás y del entorno.

  • El citoplasma, es el contenido interior de las células, rico en agua, sales y otras moléculas. Contiene cientos de compartimientos llamados organelos.

  • El núcleo celular almacena la mayor parte de la información genética (ADN) que controla y regula las actividades celulares. Organelos de la célula animal:

Organelos exclusivo de las células animales:


Las células animales tienen centriolos, estas estructuras intervienen en la organización de los elementos del citoesqueleto, durante la división celular.




Una célula animal típica contiene varias estructuras internas separadas por membranas que reciben el nombre de orgánulos. El núcleo controla las actividades que tienen lugar en la célula y contiene el material genético. Las mitocondrias son orgánulos encargados de producir energía. Los ribosomas, que pueden estar libres flotando en el citoplasma o pegados al retículo endoplasmático rugoso, fabrican las proteínas. El aparato de Golgi modifica, agrupa y distribuye las proteínas mientras que los lisosomas contienen enzimas que digieren determinadas sustancias. La célula está rodeada por una membrana lipídica que deja pasar selectivamente algunas sustancias hacia dentro o hacia fuera de la células.


Organelos exclusivos de las células vegetales:

  • Las células vegetales poseen una gruesa pared celular, que le da rigidez y protección ante los factores del medio.

  • Otra diferencia es la presencia de plastidios (cloroplastos) y vacuolas.




Las células vegetales contienen varias estructuras internas rodeadas de membrana que reciben el nombre de orgánulos. Incluyen un núcleo que contiene el material genético, ribosomas que fabrican proteínas, retículo endoplasmático liso que interviene en la síntesis de los lípidos que forman la membrana celular y una membrana lipídica que rodea la célula. Las células vegetales también contienen cloroplastos, unos orgánulos capaces de sintetizar azúcares a partir de dióxido de carbono, agua y energía solar, y una vacuola grande que almacena sustancias que la célula necesita. Las células vegetales están rodeadas por una pared celular rígida que protege la célula y da forma a la misma.


Organizador celular


Mientras vive cada célula debe captar alimento, liberar y controlar la energía contenida en los nutrientes, eliminar desechos, detectar los cambios externos e internos y reproducirse.


1) ¿Qué factores influyen en la forma y tamaño celular?


Las células difieren unas de otras por la estructura (forma y tamaño) según el papel que jueguen en el funcionamiento de un organismo vivo.


La forma celular depende:


· De la tensión superficial.

· La viscosidad del protoplasma.

· La acción mecánica que ejercen las células contiguas.

· Y la rigidez de la membrana celular.

El tamaño celular varía entre amplios límites, desde las bacterias más pequeñas, de unas pocas décimas de nicrón visible sólo al microscopio óptico, hasta algunas algas marinas y yemas de huevos, visibles a simple vista.


2) Prepara un cuadro comparativo entre procariontes y eucariontes en los siguientes aspectos: forma, tamaño, presencia de núcleo, pared celular, organoides (organelos), material hereditario, membrana plasmática.


Entre las células procarióticas y eucarióticas hay diferencias fundamentales en cuanto a tamaño y organización interna.





Las células procarióticas, que comprenden bacterias y cianobacterias (bacterias fotosintéticas), son células pequeñas, de entre 1 y 10 µm de diámetro, y de estructura sencilla; carecen de citoesqueleto, retículo endoplasmático, cloroplastos y mitocondrias. El material genético (ADN) está concentrado en una región, pero no hay ninguna membrana que separe esta región del resto de la célula.



Las células eucarióticas, que forman todos los demás organismos vivos, incluidos protozoos, plantas, hongos y animales, son mucho mayores (entre 10 y 100 µm de longitud) y tienen el material genético envuelto por una membrana que forma un órgano esférico conspicuo llamado núcleo. De hecho, el término eucariótico deriva del griego ‘núcleo verdadero’, mientras que procariótico significa ‘antes del núcleo’.








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