La célula: unidad de estructura y función, apuntes de Biología

La Célula: Unidad de Estructura y Función

Teoría Celular: Resumen Histórico

Apuntes 2º Bachillerato. Tema 6. La célula. Modelos de organización celular. Orgánulos celulares. 1. La célula: unidad de estructura y función 1.1 Teoría celular. Resumen histórico Todos los organismos vivos están formados por células. Este principio básico, reconocido universalmente por la comunidad científica, es el origen de la teoría celular. En la actualidad se cree que todos los organismos y todas las células que los forman provienen de un tipo de célula primitiva llamada progenote que, por evolución mediante selección natural, dio lugar a las células. Resumen histórico A continuación se detallan cronológicamente los principales autores cuyas aportaciones científicas contribuyeron a enunciar la teoría celular.

• 1665 .- Robert Hooke, científico inglés, observando una lámina de corcho en un microscopio simple descubrió que tenía una apariencia porosa, semejante a la de un panal de abejas. Denominó células a los poros, que realmente eran paredes celulares de tejido vegetal muerto. Hooke denominó células a los poros que observó en la lámina de corcho porque se asemejaban a las celdas habitadas por los monjes de un monasterio.
• 1674 .- Antony van Leeuwenhoek, comerciante textil holandés que dedicaba su tiempo libre a tallar lentes y fabricar microscopios, consiguió observar células libres. Descubrió gran cantidad de animalículos en una gota de agua estancada. Describió los protozoos y algunos años después consiguió observar bacterias por primera vez.
• 1838 y 1839 .- Matthias Schleiden (1 838) y Theodor Schwann (1 839), botánico y zoólogo respectivamente, ambos alemanes, iniciaron la teoría celular al publicar sendos artículos en los que, mediante una investigación sistemática al microscopio óptico, mostraron que las células eran los componentes básicos de los tejidos de plantas y animales.
• 1858 .- Rudolf Virchow, anatomopatólogo alemán, amplió esta teoría al postular que sólo pueden aparecer nuevas células a partir de la división de otras preexistentes. La hipótesis de la generación espontánea enunciada por Aristóteles (384-322 a. C.) sostenía que algunos seres vivos aparecían de forma espontánea a partir de materia no viva en determinadas condiciones. Durante siglos la comunidad científica estuvo dividida entre detractores y defensores de esta hipótesis hasta que los experimentos de Louis Pasteur, en la década de 1880, demostraron definitivamente que la hipótesis de la generación espontánea no era cierta. 1Apuntes 2º Bachillerato. Tema 6. La célula. Modelos de organización celular. Orgánulos celulares.
• 1881 .- Santiago Ramón y Cajal, médico español, dio valor universal a la teoría celular al demostrar que las neuronas son células individuales y rebatir así la teoría reticularista de Gerlach, que consideraba que el sistema nervioso, dada su particular estructura reticular, no estaba formado por células. Santiago Ramón y Cajal recibió el premio Nobel de Fisiología y Medicina en el año 1906 por sus estudios sobre el sistema nervioso.

Principios de la Teoría Celular

Teoría celular

• Todos los seres vivos están formados por células
• La célula es la unidad vital: la célula es la entidad más pequeña que tiene vida.
• La célula es la unidad estructural: todos los seres vivos están formados por una o varias células.
• La célula es la unidad fisiológica: las células poseen todos los mecanismos necesarios para desarrollar las funciones vitales.
• La célula es la unidad reproductiva: cada célula procede de otra anterior a ella por división de la misma. Posteriormente a este enunciado de la teoría celular las aportaciones científicas de diferentes autores añadieron nuevas e importantes consideraciones:
• La célula es la unidad bioquímica: la célula lleva a cabo las reacciones bioquímicas que constituyen su metabolismo, incluyendo la síntesis de moléculas que forman sus estructuras y realizan sus funciones.
• La célula es la unidad genética: la célula contiene la información genética necesaria para dirigir su propio funcionamiento y además es capaz de transmitir esa información a las células hijas.

Influencia del Progreso Técnico en la Investigación Celular

1.2 La influencia del progreso técnico en los procesos de investigación. Del microscopio óptico al microscopio electrónico Las células no pueden observarse a simple vista, de manera que el avance en el conocimiento de las estructuras y elementos celulares está ligado al progreso técnico. En el siglo XVII el desarrollo de las lentes de cristal influyó decisivamente en la in. vención del microscopio óptico. Este instrumento se compone de un sistema de lentes que permite ampliar el tamaño de las muestras iluminadas mediante luz visible. Con el tiempo se fueron incorporando mejoras que optimizaron su eficacia. El microscopio óptico permite un aumento de 1000 veces y tiene un poder de resolución de 200 nm. Se puede utilizar para ver muestras fijadas o células vivas. 2Apuntes 2º Bachillerato. Tema 6. La célula. Modelos de organización celular. Orgánulos celulares. La fijación de las muestras para su visualización consiste en tratarlas con productos conservantes que las inmovilice y las preserve en el tiempo, protegiendo las estructuras y orgánulos después de la muerte celular. Las células vivas se pueden observar utilizando un microscopio de contraste de fases. El poder de resolución es la capacidad para mostrar separados dos detaIles muy cercanos de la muestra. Por ejemplo, el ojo humano no puede ver dos detalles separados cuando la distancia entre ellos es inferior a 0.1 mm, los verá como un único detalle con contornos borrosos. Ocular ISM Objetivo Muestra Condensador Aunque el microscopio óptico más común es el microscopio de campo claro existen muchas variacio nes, una de ellas el microscopio de fluorescencia que permite visualizar componentes celulares utilizando colorantes fluorescentes específicos como la fluoresceína de color verde o la rodamina, de color rojo. Las muestras se ven de un color brillante sobre fondo oscuro. En el siglo XX, en la década de 1930 se inventó el Fuente de luz microscopio electrónico de transmisión (MET) que utiliza haces de electrones en lugar de haces de luz, y bobinas magnéticas en lugar de lentes de cristal. El MET forma imágenes a partir de los electrones que se Microscopio óptico. transmiten a través de una muestra. La capacidad de visualización aumenta de manera extraordinaria permitiendo ver detalles muy pequeños de las estructuras celulares e incluso algunas moléculas de gran tamaño como el ADN. El MET permite un aumento de hasta un millón de veces y puede resolver detalles de tan solo 2 nm. El microscopio electrónico de barrido (MEB) también utiliza haces de electrones. Forma imágenes a partir de los electrones que rebotan en la superficie de una muestra. Se pueden ver imágenes tridimensionales y puede resolver detalles entre 2 y 20 nm.

Modelos de Organización Celular

2. Modelos de organización celular Existen dos modelos de organización celular:

• La célula procariota, más sencilla.
• La célula eucariota, más compleja. Ésta, a su vez, puede ser animal o vegetal. 3Apuntes 2º Bachillerato. Tema 6. La célula. Modelos de organización celular. Orgánulos celulares. Pil Fimbrias Célula procariota Ribosomas 705 Flagelos Inclusiones Nucleoide Célula eucariota vegetal Glucocáliz Capa mucilaginosa Cápsula Citoplasma Pared bacteriana Membrana plasmática Célula eucariota animal Peroxisomas Nucléolo Membrana plasmática Centrosoma Nucléolo Poro · Aparato de Golgi Envoltura nuclear Nucleoplasma Cromatina 0 O Q Nucleoplasma Vesículas Retículo endoplasmático Mitocondria Citoesqueleto Peroxisoma Membrana plasmática Citoesqueleto Lisosomas Cloroplasto Pared celular Modelos de organización celular

Diferencias Estructurales entre Célula Procariota y Eucariota

2.1 Diferencias estructurales y de composición entre célula procariota y eucariota. Organismos con estos tipos de organización celular Las células procariotas presentan las siguientes características que las diferen cian de las células eucariotas:

• Presentan una estructura más simple.
• El material genético no está unido a histonas y se encuentra disperso en el citoplasma dando lugar a la región nucleoide. No tienen núcleo diferenciado al no existir membrana que separe el material genético del resto de la célula.
• Carecen de estructuras y orgánulos propios de las células eucariotas, únicamente tienen ribosomas como organulos citoplasmaticos. Estos ribosomas son ligeramente distintos a los de las células eucariotas. . Los ribosomas tienen un índice de sedimentación 70S.
• No poseen citoesqueleto, de manera que carecen de corrientes citoplasmáticas y no realizan los procesos de endocitosis ni de exocitosis.
• Carecen de esteroles en su membrana plasmática. 4 Reticulo endoplasmático Lisosoma Mitocondria Poro nuclear Aparato de Golgi Envoltura nuclear Vesículas nuclear Cromatina Ribosomas Vacuola PlásmidoApuntes 2º Bachillerato. Tema 6. La célula. Modelos de organización celular. Orgánulos celulares.
• Presentan una pared de peptidoglucanos.
• Son organismos unicelulares. En la clasificación de seres vivos pertenecen al reino móneras. Las células eucariotas presentan las siguientes características que las diferencian de las celulas procariotas:
• Poseen mayor grado de complejidad y organización que las células procariotas.
• Poseen núcleo diferenciado. El material genético se encuentra separado del resto del citoplasma por una membrana.
• Presentan distintos orgánulos citoplasmáticos, algunos de ellos limitados por membranas. En estos orgánulos se realizan la mayoría de las funciones celulares. Por ejemplo, en las mitocondrias se realiza la respiración celular, en los cloroplastos la fotosíntesis, en los ribosomas la síntesis de proteínas, etc. . Los ribosomas son 80S . El citoplasma posee un citoesqueleto compuesto por filamentos proteicos responsable de las corrientes citoplasmáticas y de los procesos de endocitosis y de exocitosis.
• En la membrana plasmática hay esteroles.
• Pueden ser organismos unicelulares o pluricelulares. Se pueden encontrar en los reinos protistas, hongos, plantas y animales.

Diferencias entre Célula Eucariota Animal y Vegetal

2.2 Diferencias estructurales y de composición entre célula eucariota animal y célula eucariota vegetal. Organismos con estos tipos de organización celular La célula eucariota puede presentar dos modelos de organización, animal y vegetal. Ambos tipos celulares poseen membrana plasmática, citoplasma con sus orgánulos y núcleo definido. Sin embargo entre ellas existen las siguientes diferencias:

• A nivel de membrana y en el exterior de la misma, las células animales presentan una matriz extracelular denominada glucocáliz mientras que las vegetales presentan pared celular.
• A nivel de citoplasma y como orgánulos exclusivos de cada una de ellas, las células animales tienen centrosoma, mientras que las vegetales tienen cloroplastos y vacuolas.
• La célula animal aparece en protistas de nutrición heterótrofa como protozoos, en hongos y en animales.
• La célula vegetal aparece en protistas de nutrición autótrofa fotosintética como algas y en plantas 5