TEORÍA CELULAR

Los principios de la teoría celular

A partir de las ideas planteadas por Aristóteles de que los seres vivos estaban constituidos por los cuatro elementos naturales y del descubrimiento de las células hecho por Robert Hooke, se avanzó hacia una comprensión más integral de los seres vivos.

A estos descubrimientos se sumaron los estudios hechos con el microscopio, los cuales permitieron establecer los principios de la teoría celular. 

Esto condujo a un cambio de mentalidad de las personas que estudiaban la naturaleza, porque, por ejemplo, a nivel del cuerpo humano se tenían descripciones desde el punto de vista macroscópico y su conocimiento se sustentaba en la idea de órganos y sistemas.

Posteriormente se vincularía la noción de tejidos y células, lo que hacía ver los organismos mucho más complejos.

Las personas estaban convencidas de que para llegar a elaborar teorías científicas solo se necesitaba de la observación detallada de los fenómenos y no por medio de la experimentación o el uso de aparatos; sin embargo, el microscopio cambió esta concepción. 

Por eso, la invención de este instrumento se ha considerado como uno de los sucesos más importantes en la historia de la biología, pues integra la observación con el análisis.

Esta teoría fue formulada por los alemanes Matías Shleiden, botánico, y Teodoro Schwann, zoólogo, entre 1838 y 1839 y, en términos generales, sostiene que la célula es la unidad estructural, funcional y original de los seres vivos. 

 

La teoría celular puede expresarse en tres principios fundamentales:

 

Principio anatómico o unidad estructural. 

 

Todos los seres vivos están constituidos por células, desde los organismos más pequeños, formados por una sola célula (unicelulares), hasta los más grandes, formados por muchas células (pluricelulares).

 

Principio, o unidad funcional. 

 

Las actividades de un organismo son el resultado de funciones individuales que desempeñan las células que lo integran. Las células realizan funciones vitales de relación, respiración, nutrición, reproducción, entre otras.

 

Principio genético o unidad de origen. 

 

Toda célula proviene de otra u otras semejantes a ella, es decir, la célula es la unidad de origen de los seres vivos. Por ejemplo, un ser humano, un animal o una planta se forman a partir del desarrollo de un huevo o cigoto.

CLASIFICACIÓN DE LAS CÉLULAS

Las células según su grado de complejidad

Un criterio evolutivo para la clasificación de las células es la presencia o ausencia de núcleo, característica que las divide en dos grandes grupos: las células procariotas y las células eucariotas.

 

Las células procariotas 

 

Aparecieron en la Tierra hace unos 3 500 millones de años y se encuentran adaptadas a todo tipo de hábitat. Dentro de este grupo se encuentran las bacterias y las cianobacterias. 

 

Las células procariotas no poseen núcleo definido porque no tienen una membrana nuclear y tampoco otras membranas internas. Casi todas estas células están rodeadas por una pared celular que las protege y las comunica con el exterior. 

 

Luego de la pared se encuentra la membrana celular y después el citoplasma, que contiene muy pocas estructuras celulares como los ribosomas; estos se encargan de fabricar proteínas. El material hereditario es circular y está disperso en el citoplasma. 

 

Numerosos estudios han demostrado que los organismos de este grupo pueden vivir en condiciones extremas y alimentarse de sustancias como metano y azufre.

 

Por otra parte, algunas pueden realizar procesos de fotosíntesis, descomponer restos de materia orgánica, contribuir en la producción de alimentos y, en muchos casos, convertirse en parásitos que ocasionan enfermedades a los demás seres vivos.

 

 Las células eucariotas

 

Los organismos con células eucariotas se han clasificado en el dominio Eukarya y en los Reinos Protista, Hongo, Vegetal y Animal; algunos de estos organismos son unicelulares y otros pluricelulares. Esta diversidad es producto de diferencias en la estructura celular de estos seres vivos.

 

Por ejemplo, las células de los hongos carecen de cloroplastos y, por lo tanto, no pueden realizar el proceso de fotosíntesis; además, su membrana celular tiene una gran cantidad de ergosterol, sustancia grasa que le da estabilidad a la membrana; las célulasque constituyen a los animales poseen colesterol.

 

Las células según su forma de nutrición

Las células necesitan nutrirse, es decir, incorporar sustancias del exterior para fabricar sus propios compuestos y obtener energía para realizar sus funciones. 

 

Según la forma de nutrición las células son autótrofas y heterótrofas.

 

 

 

Las células según su tamaño y su forma

El tamaño de las células está condicionado por las necesidades de alimentación y eliminación de desechos. Así, las células pueden ser microscópicas como las bacterias, y macroscópicas como la yema del huevo de gallina. 

 

La forma de las células es muy variada y depende de condiciones como la tensión superficial, la viscosidad, el citoplasma y la consistencia de la membrana. Por su forma, las células pueden ser aplanadas, alargadas, poligonales, irregulares y esferoides.

 

 

 

LA ESTRUCTURA CELULAR

La célula y sus partes fundamentales

Las células eucariotas presentan tres partes fundamentales: la membrana, el citoplasma y el núcleo.

La membrana celular o plasmática 

La membrana es una capa fina que separa el contenido de la célula del medio que la rodea; sirve como protección y sostén, facilita la absorción de partículas alimenticias y permite la comunicación con las demás células circundantes. 

 

Es semipermeable y selectiva, pues controla la entrada de agua y nutrientes, la salida de desechos y evita que las sustancias tóxicas ingresen a ella.

 

Esta membrana tiene una estructura compleja conformada por una doble capa de sustancias grasas llamadas fosfolípidos, en la que se encuentran incrustadas proteínas de gran tamaño que pueden moverse de un lado a otro, y por carbohidratos.

 

Los fosfolípidos son moléculas grasas que no se disuelven en agua, separan las células del medio externo y les otorgan estabilidad. Además, hacen posible que en el interior de las células se mantengan las condiciones para su normal funcionamiento.

 

Las proteínas ayudan al intercambio de sustancias entre el interior y el exterior de la célula. Forman los poros en la membrana celular, a través de los cuales pasan moléculas grandes que de otra manera no podrían atravesarla.

 

Los carbohidratos se encargan de identificar las moléculas que se ponen en contacto con la célula. Permiten el paso de sustancias benéficas, como los nutrientes, y evitan la entrada de aquellas que pueden ser dañinas.

 

 

 

El núcleo de la celula 

El núcleo es una estructura central que contiene la información hereditaria y controla el funcionamiento de la célula. En él se encuentran las siguientes partes.

 

La envoltura nuclear es una membrana formada por dos capas gruesas que separan el interior del núcleo del citoplasma. Esta envoltura presenta poros que facilitan el intercambio de sustancias entre el núcleo y el medio circundante.

 

El nucleolo es una estructura esférica en donde se fabrican y se ensamblan los ribosomas; es rico en proteínas y en ácido ribonucleico.

 

La cromatina es una sustancia coloreada que consta de fibrillas de proteínas y ácido desoxirribonucleico (ADN), esta molécula contiene la información hereditaria organizada en genes. 

 

Los genes son segmentos de ADN en donde se almacena, en forma de código genético, la información que determina las características internas y externas que son transmitidas de un organismo a otro a través de las generaciones. Durante la división celular la cromatina forma los cromosomas. 

 

Tu información genética proviene en partes iguales de tu papá y de tu mamá y se organiza en 46 cromosomas. 

 

Cuando el par de genes posee la misma información respecto a una característica esta se expresa; pero si la información es diferente, una características se expresa y la otra se mantiene oculta. 

 

Aquella que se expresa se conoce como dominante y la que permanece oculta se conoce como recesiva.

 

Por ejemplo, hay genes que determinan el color de los ojos. Si tu mamá y tu papá aportaron genes para ojos verdes, los tendrás de ese color

 

Pero si uno de ellos aportó un gen para ojos verdes y el otro para ojos cafés, tendrás ojos cafés porque este color es dominante.

 

 

El citoplasma

El citoplasma es una estructura coloidal que ocupa el espacio entre la membrana celular y el núcleo. Está conformado por el citosol, el citoesqueleto y los organelos

 

 

Los organelos celulares 

 

Algunos organelos están presentes en todas las células; otros, por el contrario, solo se encuentran en las células de ciertos organismos. Algunos de ellos son:

 

Las mitocondrias son organelos que se encuentran en las células de casi todos los organismos. 

 

En su interior ocurre la respiración celular, que es un conjunto de reacciones químicas que permiten extraer la energía almacenada en los alimentos y que se requiere para realizar todos los procesos biológicos; por esta razón, las mitocondrias se consideran las centrales energéticas de las células.

 

Los lisosomas son los organelos responsables de la digestión celular.

En su interior se encuentran sustancias químicas llamadas enzimas que descomponen el alimento en los nutrientes necesarios.

 

Los ribosomas son organelos pequeños en forma de gránulos que están dispersos en el citoplasma o asociados al retículo endoplasmático. Sintetizan las proteínas dirigidos por el núcleo

 

El retículo endoplasmático es una red de membranas aplanadas dispersas en el citoplasma. Este sistema de membranas es la vía que permite el movimiento de materiales desde el núcleo hacia el exterior de la célula y viceversa.

 

 Existen dos clases de retículo endoplasmático: el rugoso y el liso. 

 

• El rugoso tiene su superficie cubierta por ribosomas y está conectado con la membrana nuclear, a través de la cual sale la información necesaria para la síntesis de proteínas; 

• el liso no tiene ribosomas y participa en la producción de lípidos para la constitución de las membranas, y en el transporte de sustancias dentro de la célula

El aparato de Golgi es un organelo formado por un conjunto de sacos membranosos aplanados y apilados unos encima de otros. Su función principal es modificar y empacar proteínas producidas por el retículo endoplasmático rugoso. 

 

Prepara los materiales para que sean liberados fuera de la célula en un proceso llamado exocitosis. También cumple importantes funciones en la síntesis de los lípidos y carbohidratos.

 

Las vacuolas son organelos de forma generalmente esférica cuyo tamaño y estructura dependen de la función que realizan. Por ejemplo, en las células vegetales las vacuolas son grandes pues en ellas se almacenan agua y nutrientes.

 

Los plastidios, junto con las vacuolas, son los organelos más representativos de las células vegetales. 

 

Están rodeados de una doble membrana y tienen ADN y ribosomas en su interior. Los plastidios se clasifican en cloroplastos, leucoplastos y cromoplastos.

 

LA CÉLULA ANIMAL Y LA CÉLULA VEGETAL

 

Las células de los animales

 

Los perros, los lobos, las moscas, el ser humano, es decir, todos los animales del medio están constituidos por células. 

 

Estas células cuentan con membrana celular, núcleo, citoplasma y algunos organelos, pero no tienen cloroplastos que les permitan elaborar su alimento. Por esta razón, son organismos heterótrofos.

 

Además, no poseen estructuras de almacenamiento como los leucoplastos, ni una gran cantidad de vacuolas

 

Asimismo, carecen de pared celular, lo cual hace que sean menos rígidas y adopten diferentes formas. Las células de los animales cumplen diversas funciones dentro del organismo.

 

 

Las células de los vegetales

En las células de las plantas, al igual que en las células animales, se distinguen tres partes fundamentales: la membrana celular, similar a la de las células animales pero recubierta por la pared celular; el citoplasma, que contiene los organelos, y el núcleo. 

 

Las plantas, a diferencia de los animales, son seres autótrofos, es decir, sus células son capaces de fabricar la glucosa que les proporciona la energía necesaria para vivir. 

 

La síntesis de la glucosa se realiza por medio de la fotosíntesis. Para realizar este proceso, las células vegetales tienen unos organelos encargados de esta función: los cloroplastos.

 

Los cloroplastos son organelos exclusivos de las células vegetales, formados por una doble membrana. Dentro de la membrana interna está el estroma, un fluido que contiene enzimas necesarias para la fotosíntesis. 

 

Además, en el estroma están unos sacos membranosos llamados tilacoides, los cuales toman el nombre de grana cuando se agrupan, dando una forma que recuerda pilas de monedas. Dentro de los tilacoides está la clorofila, el principal pigmento fotosintético.

 

La organización de la célula animal y vegetal

 

Las células animal y vegetal presentan muchas características en común, pero son sus diferencias las que permiten clasificarlas en reinos distintos. Observa los organelos y las funciones que presenta cada una.

 

Estructura de una célula animal 

 

Las células animales tienen formas muy diversas, debido a que no tienen pared celular. Presentan únicamente membrana plasmática que la separa del medio. Sus vacuolas son pequeñas y pueden almacenar nutrientes o sustancias de desecho.

 

Tiene centriolos y durante la división celular el citoplasma se distribuye por estrangulamiento de la membrana celular. No posee cloroplastos, por lo tanto, no elabora su propio alimento; en cambio presenta lisosomas que digieren los nutrientes.

 

Las células animales presentan también un citoesqueleto, que es una estructura de proteínas que interviene en los procesos de tráfico, transporte y división celular en el citoplasma. El citoesqueleto es visible en representaciones más ampliadas del citoplasma.

 

Estructura de una célula vegetal

 

Las células vegetales tienen forma prismática, las recubre una pared celular rígida formada por celulosa. Hay una gran vacuola llamada vacuola de turgencia, esta ocupa la mayor parte de la célula.

 

No tiene centriolos y en la división celular el citoplasma se separa por crecimiento de un tabique. Contiene diferentes plastidios: 

 

• cloroplastos, que realizan la fotosíntesis; 
• cromoplastos, que acumulan pigmentos diferentes a la clorofila, y leucoplastos, que almacenan azúcares.

 

                                            

         

           

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