Tema 2. La organización celular de los seres vivos

1. LA TEORÍA CELULAR

Aunque no lo sabía, Van Leeuwenhoek estaba dando los primeros pasos para construir la que acabaría siendo una de las ideas más unificadoras de toda la ciencia: la teoría celular.

¿Cómo nació esta teoría? ¿Qué cambios ha experimentado hasta nuestros días?

 

 

 

 

 

Actividad inicial

Para la visualización de las células y sus estructuras, por lo general no visibles a simple vista, se requiere la utilización de aparatos ópticos específicos, llamados microscopios. Hoy en día se clasifican en ópticos y electrónicos.

Actividad de microscopía

 

2. ¿QUÉ TIENEN EN COMÚN TODAS LAS CÉLULAS?

Todas las células están constituidas por:

  • Membrana plasmática (bicapa lipídica y proteínas).
  • Citoplasma (citosol y orgánulos).
  • Material genético (ADN).

Según su organización celular se dividen en células procariotas y eucariotas.

 

A. La célula procariota

Las células procariotas se caracterizan porque su ADN está disperso en el citoplasma formando el nucleoide. Las bacterias son organismos procariontes.

Estructura de una célula procariota

Las células procariotas tienen el siguiente aspecto:

 

 

 

 

 

B. La célula eucariota

Las células eucariotas tienen el material hereditario separado del citoplasma, en un compartimento membranoso especial, el núcleo. Además, poseen en su citoplasma otros muchos compartimentos rodeados por membranas en los que suceden reacciones químicas. Los protoctistas, los hongos, las plantas y los animales son eucariontes.

 

 

A continuación puedes repasar la estructura de la célula animal y vegetal. Después elabora una tabla en la que reflejes las principales diferencias entre ambas células.

 

3. LA CÉLULA ANIMAL

La célula animal

La célula eucariota animal tiene el siguiente aspecto:

Célula eucariota animal

 

4. LA CÉLULA VEGETAL

La célula vegetal

La célula eucariota vegetal tiene el siguiente aspecto:

Celula eucariota vegetal

Los cloroplastos son orgánulos típicos y exclusivos de las células vegetales que poseen clorofila. Por ellos las plantas son capaces de realizar el proceso de fotosíntesis, proceso que transforma la energía luminosa en energía química contenida en las moléculas de ATP. Con las mitocondrias, también producen energía.

Estructura y función del cloroplasto

Actividad cloroplasto

 

5. DE LAS CÉLULAS PROCARIOTAS A LAS EUCARIOTAS

La teoría endosimbiótica

La teoría endosimbiótica fue propuesta por Lynn Margulis para explicar la aparición de las células eucariotas a partir de la endosimbiosis seriada de dos o más procariontes diferentes.

La propuesta se apoya básicamente en que el núcleo, los cloroplastos y las mitocondrias poseen nmoléculas de ADN que revelan un origen diferente. Los cloroplastos recuerdan a las cianobacterias (procariontes fotosintéticos) y las mitocondrias recuerdan a ciertas bacterias muy eficaces en la respiración oxidativa.

 

 

¿Y qué son los virus?

Un virus es un agente microscópico acelular que solo puede multiplicarse dentro de las células de otros organismos.

Un virus, fuera de la célula, presenta las siguientes partes

  • Ácido nucleico enrollado: puede ser ADN o ARN.
  • Cápsida: cubierta proteica que protege y aísla el ácido nucleico. Esta estructura está formada por una única proteína que se repite. Cada una de estas unidades proteicas se denomina capsómero.
  • Algunos virus presentan una envoltura membranosa, perteneciente a la célula que ha infectado. Esta envoltura facilita la infección de otras células de la misma estirpe celular que la célula infectada.

 Estructura de un virus

La observación de los virus sólo puede hacerse mediante el uso del microscopio electrónico, debido a su pequeño tamaño:

 

 

 

 

 

Los viriones (virus en fase extracelular) no realizan ninguna actividad fisiológica, por lo que no requieren sintetizar proteínas ni utilizan energía; son estructuras inertes. Así, el ácido nucleico viral se replica a expensas de la maquinaria y la energía de la célula infectada.

Ciclo de infección de un virus

¿Podría acabar un virus con la especie humana?

 

6. ¿CÓMO SE NUTREN LAS CÉLULAS?

La moneda energética de las células: el ATP

El ATP (adenosín trifosfato) es un cucleótido formado por una base nitrogenada, la adenina, un azúcar, la ribosa y un grupo de tres fosfatos. Los enlaces que unen entre sí estos tres grupos fosfato son enlaces de “alta energía”, que liberan gran cantidad de energía cuando son hidrolizados. Esta energía es la que utilizan los seres vivos para sus actividades vitales.

 

¿Por qué caminos pueden obtener energía las células?

La oxidación de nutrientes orgánicos como la glucosa se inicia en el citoplasma. Este primer paso no necesita oxígeno y se llama glicólisis.

En la glicólisis la glucosa (6C) se transforma en dos moléculas de piruvato (3C), produciéndose una pequeña cantidad de ATP.

Esta molécula de 3C puede seguir dos vías: la fermentación (condiciones anaerobias) donde se produce una pequeña cantidad de ATP, o la respiración celular (condiciones aerobias) donde se produce gran cantidad de ATP.

Obtención de energía

Imagen del libro de  Biología y Geología de 1º bachillerato. Savia (s.m)

 

7. ¿CÓMO SE RELACIONAN LAS CÉLULAS?

La relación celular es la capacidad de la célula de captar los cambios (estímulos) y de responder ante ellos de forma adecuada. La respuesta puede ser estática (no se produce movimiento) o dinámica (se produce movimiento).

El movimiento celular está estrechamente relacionado con el citoesqueleto,  los principales tipos son: el movimiento ameboide a través de pseudópodos, el movimiento vibhttps://www.youtube.com/watch?v=pvOz4V699gkrátil a través de cilios o flagelos, y el movimiento contráctil.

Movimiento ameboide mediante pseudópodos:

 

Movimiento vibrátil mediante cilios:

 

8. EL CICLO DE VIDA DE LAS CÉLULAS. LA REPRODUCCIÓN

En las se suceden una serie de procesos repetidos de crecimiento celular y división que reciben el nombre de ciclo celular. En el ciclo celular se distinguen dos etapas: interfase, donde el ADN se replica y los centriolos se duplican,  y división celular, donde se divide el núcleo (mitosis) y el citoplasma (citocinesis).

En la etapa de división, la cromatina (duplicada en la interfase) se condensa formando unas estructuras llamadas cromosomas.

Chiste condensación cromatina

 

LA MITOSIS

En los organismos pluricelulares, la división celular por mitosis tiene como función permitir el crecimiento del individuo mediante sucesivas divisiones, y la renovación de las células deterioradas.

En los organismos unicelulares eucariotas, la mitosis es un mecanismo de reproducción (reproducciónn asexual) que permite aumentar el número de individuos.

 

LA MEIOSIS

La meiosis es un proceso de división celular que solo experimentan las células que van a dar origen a los gametos.

La función de la meiosis es formar los nucevos núcleos de los gametos, es decir, crear la dotación genética que tendrán los futuros gametos, lo que implica reducir el número de cromosomas a la mitad y mezclar genes paternos y maternos entre los cromosomas homólogos.

 

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