La célula como unidad de vida y los virus en Ciencias Naturales

Conocimiento de las Ciencias de la Naturaleza en Educación Primaria

Tema 6. La célula. Unidad de vida

Índice

Esquema

Ideas clave

6.1. Introducción y objetivos

6.2. Características de los seres vivos

6.3. Niveles de organización

6.4. La unidad básica de la vida: la célula

6.5. Referencias bibliográficas

A fondo

Evolución celular

Lynn Margulis. Evolucionamos por simbiosis (no por competencia)

La vida en el interior celular

¿Qué es un virus?

Pasteur y Kock, medicina y revolución

Las células madre y su importancia

¿Por qué envejecemos?

Test@ Universidad Internacional de La Rioja (UNIR)

Esquema del Tema 6

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LA CÉLULA

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA

FORMA VIVA DE MENOR TAMAÑO

VIRUS

Formas acelulares

Nivel abiótico:

• Subatómico.

Procariota

Eucariota

Estructura:

• Cápside - capsómeros.
• Molecular.

Pared bacteriana.

Membrana plasmática.

• Envoltura.

Genoma: ADN o ARN.

Fases de la infección viral:

• 1. Fijación.
• 2. Penetración.
• 3. Acoplamiento.
• 4. Replicación.
• 5. Ensamblaje.

6. Lisis.

Vibrio.

endoplasmático liso y rugoso, aparato de Golgi, lisosomas, centriolos, cilios y flagelos, vacuolas, plastidios

• Población.
• Ecosistema.
• Ecosfera.

Forma:

Bacilo.

• Coco.
• Espirilo.

Tipos

Estructura:

• Atómico.

Estructura:

Membrana plasmática.

• Citoplasma: mitocondria, ribosomas, retículo

Nivel biótico:

1

Citoplasma: ribosomas, cromosoma bacteriano.

• Celular.
• Pluricelular.

Otras estructuras: cápsula, flagelo, pili, plásmido.

(leucoplastos, cloroplastos y cromoplastos).

Núcleo.

Esquema

3Ideas clave

Introducción y objetivos del tema

En este tema se profundizará sobre los seres vivos, los diferentes tipos de células, sus características y todos los orgánulos que las constituyen, además de establecer los diferentes niveles de organización de los seres vivos.

Por lo tanto, los objetivos que se plantean en este tema son:

• Describir las principales características de los seres vivos.
• Identificar los diferentes niveles de organización de la materia.
• Definir el término célula y la principal teoría sobre el origen celular.
• Revisar los diferentes tipos de células, sus características y los orgánulos que las constituyen.
• Comprender qué es un virus, conocer sus principales características y estructuras y el mecanismo de infección.

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Tema 6. Ideas clave

4Ideas clave

Características de los seres vivos

Los seres vivos son aquellos organismos que cumplen una serie de funciones primordiales como nacer, crecer, reproducirse y morir. Además, si se tiene en cuenta el punto de vista anatómico, se puede definir a los seres vivos como aquellos que están compuestos por una o más células.

Los seres vivos son una organización específica y compleja, ya que se pueden encontrar formas y estructuras muy variadas: desde seres unicelulares sencillos y que pueden alimentarse de forma autótrofa o heterótrofa, a otras formas mucho más complejas, cuyo mejor ejemplo es el hombre.

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Niveles de organización de la materia

La materia que constituye el universo forma parte de los seres vivos en lo que se conoce como niveles de organización.

Estos niveles de organización de la materia presentan una complejidad creciente, desde las partículas subatómicas -como los quarks o los electrones-, hasta los enormes y complejos ecosistemas terrestres. Pero además se pueden clasificar, si se tiene en cuenta su capacidad para vivir de forma independiente, en abióticos y bióticos.

Átomo

Biosfera

Molécula

Ecosistema

Célula

Comunidad

Tejido

Órgano

Población

Sistema de órganos

Individuo

Figura 1. Niveles de organización de la materia. Fuente: Concepciones de la biofísica, 2018.

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Niveles de organización abióticos

Se trata de niveles de organización que no permiten la formación de estructuras con la capacidad de vivir de forma independiente. Estos son los niveles subatómico, atómico y molecular.

Las características de cada uno de estos niveles abióticos son:

Nivel subatómico. Está constituido por aquellas partículas más pequeñas que forman parte del átomo, es decir, los electrones y los quarks, aunque estos últimos se asocian de tres en tres para formar los nucleones (protones y neutrones) alrededor de los cuales giran los electrones.

Nivel atomico. La asociación de los protones, los neutrones y los electrones genera una estructura de mayor complejidad: el átomo. La combinación de un número diferente de estas partículas da lugar a átomos con diferentes características, tanto físicas como químicas (elementos químicos).

Nivel molecular. La mayoría de los átomos, menos los gases nobles, se combinan con el objetivo de alcanzar la estabilidad. Al unirse dos o más átomos, iguales o diferentes, se obtienen estructuras de un mayor nivel de complejidad: las moléculas. De esta forma, cuando dos átomos de hidrógeno (H) se combinan con uno de oxígeno (O) se obtiene la molécula de agua (H2O), o cuando se combinan tres átomos de oxígeno obtenemos una molécula de ozono (O3).

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7Ideas clave

En este nivel se encuentran estructuras todavía mas complejas que el agua o el ozono como, por ejemplo, los hidratos de carbono o las proteínas y también los orgánulos citoplasmáticos y los virus, que están formados por la unión de las grandes macromoléculas, que pertenecen también al nivel abiótico molecular.

Niveles de organización bióticos

En estos niveles el nivel de complejidad es tal que todos sus constituyentes son capaces de llevar a cabo todas las funciones vitales: nutrición, reproducción y relación. Al igual que sucede en los niveles abióticos, la complejidad de cada grupo biótico va en aumento, desde el más sencillo al más complejo.

Nivel celular. Está formado por las células, tanto procariotas como eucariotas.

Nivel organico o pluricelular. En este nivel, las células eucariotas se asocian y especializan en determinadas funciones, para formar tejidos, órganos, aparatos y sistemas para, finalmente, conformar un organismo pluricelular completo como, por ejemplo, un conejo, un abeto o un ser humano.

Nivel población. Está formado por todos los organismos de una misma especie que conviven en un entorno concreto durante un período de tiempo determinado. Por ejemplo, se podría hablar de la población actual de cigüeña negra del río Adaja, o de la población de abetos pinsapo de la Sierra de Grazalema.

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Nivel ecosistema. Es el nivel de mayor complejidad. En el se encuentran todas las poblaciones de seres vivos que habitan en un lugar concreto, así como las relaciones que se establecen entre todos ellos y con el entorno en el que se desarrollan. Si seguimos con el ejemplo anterior de las cigüeñas, el ecosistema sería un bosque de ribera formado por las especies de animales, plantas, bacterias, hongos y protistas que allí habitan, pero también por las relaciones que se establecen entre ellos (el zorro caza al conejo, este se alimenta de las hojas bajas de los alisos, además de competir con otros animales por el territorio ... ).

La ecosfera. Es el gigantesco ecosistema que aglutina a todos los ecosistemas de nuestro planeta y conforma el nivel de organización más complejo. Los niveles de población y ecosistema son estudiados por una parte de la biología conocida como ecología.

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La célula: unidad básica de la vida

La célula se define como la unidad anatómica, funcional y genética de los seres vivos. La célula tiene vida, puesto que desempeña todas y cada una de las funciones que definen a un ser vivo: se nutre, produce nuevas células y es capaz de reaccionar ante los cambios que se producen en el entorno. Además, contiene todas las instrucciones genéticas para su funcionamiento en forma de genes que pasan a sus descendientes. De esta forma, se puede considerar que la célula es la unidad mínima de vida.

Historia del estudio de las células y teoría celular

Al hacer un poco de historia, vemos que fue en 1674 que el científico holandés Anton van Leeuwenhoek diseño un rudimentario microscopio que le permitió observar por primera vez algunas células y organismos microscópicos.

Curiosamente, una de las primeras células que observó fueron los espermatozoides, o animáculos como él los llamó, del esperma humano.

Sin embargo, fue Robert Hooke quien, al observar a través del microscopio óptico una finísima muestra de corcho, descubrió unas estructuras en forma de celdilla a las que llamó células (realmente, Hooke observó la pared celular de las células vegetales).

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Desde hace varios siglos se conoce la existencia de las células, pero no fue hasta el siglo XIX que se establecieron los tres principios que definen a la teoría celular:

• Todos los seres vivos están formados por células.
• Todas las células realizan las funciones necesarias para el desarrollo de la vida.
• Toda célula se origina a partir de otra preexistente, es decir, todas las células contienen la información genética que controla su funcionamiento y esta se trasmite a sus células descendientes.

Tipos de célula

La célula, por lo tanto, es la forma viva de menor tamaño y se distinguen dos grandes tipos celulares: la célula procariota y la eucariota.

La célula procariota

Es la célula más antigua. Surgió en nuestro planeta hace unos 3 500 millones de años y actualmente constituye el grupo más numeroso de seres vivos. Se encuentra en todo tipo de ambientes, desde el fondo de los océanos, pasando por los volcanes más profundos, hasta en los intestinos de numerosos animales.

La principal característica de la célula procariota es que carece de núcleo, por lo que su material genético (ADN) se encuentra disperso en el citoplasma y conforma una región conocida como nucleoide. No obstante, la célula procariota presenta otra serie de importantes diferencias respecto a la célula eucariota como, por ejemplo, que es mucho más sencilla y solo presenta un orgánulo subcelular: los ribosomas. Además, no es capaz de formar tejidos y, de esta forma, no puede formar parte de organismos pluricelulares. De hecho, todas las células procariotas constituyen organismos unicelulares pertenecientes al reino monera: las bacterias.

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