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“Queremos trabajar por un hombre nuevo y mujer una nueva, con una vida digna, lograda y feliz”
Docente: Jocelyn Durán A.
GUÍA DE ESTUDIO (I MEDIO /BIOLOGÍA)
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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.
¿QUÉ ES LA CÉLULA?
El cuerpo humano es un conjunto formado por cincuenta billones de células, agrupadas en tejidos y
organizadas en diferentes sistemas. Si quisieras formar un cuerpo podrías comprar los elementos básicos en
cualquier parte por muy poco dinero; pero la vida que albergan estas células reunidas con un propósito
concreto, lo convierten en algo de valor incalculable.
Nuestro organismo parece saber que de la unión nace la fuerza, pues las células se organizan en tejidos,
órganos, aparatos y sistemas para realizar sus funciones. Sin embargo, y a pesar de su enorme rendimiento, el
cuerpo humano sigue en constante evolución, sobre todo si es un recién llegado al planeta. Te damos un
ejemplo: imagina que la vida se instauró en la Tierra hace 24 horas: el ser humano apenas ha vivido los
últimos tres segundos.
Si bien tu cuerpo funciona gracias a la actividad de diversos sistemas, si no fuera por la célula nada andaría
bien dentro de ti. Es prácticamente la primera piedra para formar la estructura de una casa, la unidad básica
de tu organismo, capaz de cumplir todas las funciones necesarias para el diario vivir: crecer, reproducirse,
metabolizar, responder a estímulos y diferenciarse. Es muy pequeña, invisible al ojo humano, pero posee la
habilidad de trabajar independientemente.
Para poder comprender cómo funciona el cuerpo humano, cómo se desarrolla y envejece y qué falla en caso
de enfermedad, es imprescindible conocer las células que lo constituyen.
Todos los organismos vivos están formados por células, y en general se dice que ninguno es un ser vivo si no
consta al menos de una. Algunos organismos microscópicos, como bacterias y protozoos, son células únicas
(unicelulares), mientras que los animales y plantas están formados por muchos millones de células
organizadas en tejidos y órganos.
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:
- 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.
- 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.
Células bien organizadas
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 por una solución acuosa denominada citosol, el cual engloba una gran cantidad
de estructuras especializadas y organelos celulares.
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.
¿Por qué la célula es un ser vivo?
Célula (del latín cellulae, "pequeño compartimiento" o celda), 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. 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.
Tipos de células
El ser humano tiene muchos tipos de células y cada una
cumple una función específica. Por ejemplo, las células
óseas mantienen la estructura ósea; las epiteliales están,
en la piel y en las mucosas del tubo digestivo, entre
otros, y los eritrocitos recogen el oxígeno de los
¿QUIÉN DESCUBRIÓ LA CÉLULA?
El primer microscopio útil fue inventado en 1590 por Zacharias y Hans Janssen, quienes construyeron uno
compuesto, el cual podía ampliar 30 veces el tamaño de un objeto.
Pero se atribuye a Robert Hooke el mérito de haber proporcionado la primera información importante
utilizando un microscopio compuesto, ya que describió "células" o "poros" en el corcho y en otros tejidos
vegetales, además de describir la pared celular.
Tiempo después, cuando ya se observaban células animales y vegetales, se decía que estaban originadas de
forma diferente. Las paredes de las células vegetales muestran límites muy evidentes, mientras que las
células animales son difíciles de distinguir en una muestra de tejido.
En 1838 Matthias Schleiden y Theodor Schwann propusieron una teoría celular simple y unificatoria para
todos los organismos. Postularon que la célula es la unidad básica de los seres vivos y que la totalidad de los
organismos están formados por una o más células.
Luego, con la unificación de cada uno de los descubrimientos realizados durante el siglo XIX en relación a la
célula y sus orgánulos, quedó establecida la información para sustentar una teoría global.
La teoría celular establece:
1. Todos los organismos vivos están formados por una o más unidades vivas o células.
2. Cada célula puede mantener sus propiedades vitales en forma independiente del resto; pero las propiedades
vitales de cualquier organismo están basadas en el conjunto de todas las células.
3. La célula es la unidad de vida más pequeña y claramente definida.
4. Las células se originan siempre a partir de otras células.
ORGÁNULOS CELULARES
El núcleo es el centro de control de la célula, donde se encuentra la mayor parte de la información hereditaria
de esta. Delimitado por una membrana doble o carioteca, el núcleo contiene un material fibrilar llamado
cromatina, la cual se condensa cada vez que la célula se divide y da origen a los cromosomas, que suelen
aparecer dispuestos en pares idénticos.
Al interior del núcleo se encuentra el nucléolo, que contiene gran cantidad de ácido ribonucleico ribosomal,
precursor de la composición de los ribosomas que hay en el citoplasma, que intervienen en la síntesis de
proteínas. El número y tamaño de estos varía según las necesidades ribosomales de cada célula.
El citoplasma es la parte clara que comprende todo el volumen de la célula, salvo el núcleo. Tiene una
consistencia viscosa y consta de dos partes esenciales: citoplasma fundamental y organoides celulares e
inclusiones. La primera parte se reduce a una solución acuosa formada por varios iones y sustancias
orgánicas que la célula incorpora para los procesos biológicos que se realizan en su interior, además de
productos de desecho que elimina, consecuencia del mismo proceso.
Citosol y citoesqueleto
El citosol es un gel de base líquida, que tiene una gran cantidad de moléculas de diferentes tamaños. En él se
producen algunas de las funciones metabólicas más importantes de las grandes moléculas celulares. El
citoesqueleto se encarga de estabilizar la estructura celular, organizar el citoplasma y sus organelos y
producir comunicación celular.
Membrana celular o plasmática
La célula interactúa con el medio que la rodea para mantenerse viva a través de la membrana celular o
plasmática, que es su estructura más externa. Está formada por lípidos y proteínas y se encuentra perforada
por pequeños poros, donde pasan elementos como el oxígeno, hacia el interior, y dióxido de carbono, al
exterior.
En la segunda parte de la célula se distinguen varias estructuras que es necesario explicar:
- Aparato de Golgi: es un complejo sistema compuesto de vesículas y sacos membranosos, que en las
células vegetales se llama dictiosoma. Una de sus funciones principales es la secreción de productos
celulares, como hormonas, enzimas digestivas, materiales para construir la pared, entre otros.
- Retículo endoplasmático: es una red de túbulos y sacos planos y curvos encargada de transportar
materiales a través de la célula; su parte dura es el lugar de fijación de los ribosomas; el retículo liso es el
sitio donde se produce la grasa y se almacena el calcio. El retículo endoplasmático está disperso por todo el
citoplasma. Los materiales sintetizados son almacenados y luego trasladados a su destino celular.
- Lisosomas: son organoides limitados por una membrana; las poderosas enzimas que contiene degradan los
materiales peligrosos absorbidos en la célula, para luego liberarlos a través de la membrana celular. Es decir,
los lisosomas constituyen el sistema digestivo de la célula.
- Mitocondrias: son conocidas como la central eléctrica de la célula, permitiendo la respiración y la
descomposición de grasas y azúcares para producir energía. Poseen una doble membrana: membrana
externa, que da hacia el citoplasma, y membrana interna, que da hacia la matriz o interior de la
mitocondria. Su principal función es aprovechar la energía que se obtiene de los diversos nutrientes y
transmitirla a una molécula capaz de almacenarla, el ATP (adenosintrifosfato). Esta energía se obtiene
mediante la deshidrogenización de los combustibles. El hidrógeno sustraído es transportado a través de varias
moléculas, que constituyen la cadena respiratoria, hasta el oxígeno, con el que forma agua. En el proceso de
respiración se genera energía, que es acumulada por el ATP, el cual puede ser enviado a cualquier parte de la
célula que necesite aporte energético; allí el ATP se descompone y la libera.
- Cloroplastos: son orgánulos aún mayores y se encuentran en las células de plantas y algas, pero no en las
de animales y hongos. Su estructura es todavía más compleja que la mitocondrial; además de las dos
membranas de la envoltura, tienen numerosos sacos internos formados por membranas que encierran el
pigmento verde llamado clorofila. Desde el punto de vista de la vida terrestre, los cloroplastos desempeñan
una función aún más esencial que la de las mitocondrias: en ellos ocurre la fotosíntesis. Este proceso,
acompañado de liberación de oxígeno, consiste en utilizar la energía de la luz solar para activar la síntesis de
moléculas de carbono pequeñas y ricas en energía. De esta forma, los cloroplastos producen tanto las
moléculas nutritivas como el oxígeno que utilizan las mitocondrias.
- Vacuolas: son unos saquitos de diversos tamaños y formas rodeados por una membrana. Generalmente se
pueden ver en el citoplasma de las células eucarióticas, sobre todo en las células vegetales. Se encargan de
transportar y almacenar materiales ingeridos, así como productos de desecho y agua.
- Centríolos y cuerpos basales: estas estructuras, a diferencia de las anteriores, no tienen membrana. Casi
siempre se presentan de a pares y se hacen visibles cuando la célula entra en división, en una posición
perpendicular entre ambos. De estructura tubular y hueca, sus paredes están constituidas por microtúbulos, de
los que emerge el aparato miótico necesario para la división celular. Los cuerpos basales solo se diferencian
de los centríolos en función, no así en forma.
- Microtúbulos: son cilindros muy delgados que carecen de membrana. Además de ser los componentes
básicos de los centríolos, cuerpos basales, cilios y flagelos, tienen la función de conservar y regular la forma
celular y los movimientos intracelulares.
- Microfilamentos: son finos hilos de naturaleza proteica y, al igual que los microtúbulos, están involucrados
en la variación de la forma celular y movimientos intracelulares.
INFORMACIÓN GENETICA
La célula contiene la información necesaria para crecer, funcionar y reproducirse en el momento adecuado. A
esta información le llamamos información genética, la cual no solo se traspasa de una célula madre a las
células hijas dentro de un organismo, sino que también desde los padres a los hijos a través de los gametos.
La información genética está contenida en una molécula, el ácido desoxirribonucleico o ADN, que se
encuentra en todas las células, ya sean procariontes o eucariontes. En las procariontes, el ADN se encuentra
disperso en el citoplasma, mientras que en las células eucariontes, el material genético se encuentra
principalmente en el interior del núcleo. El ADN es una macromolécula organizada en forma de doble hebra.
Está formado por pequeñas subunidades llamadas nucleótidos que se encuentran unidos entre sí. Cada
nucleótido está formado por tres moléculas: un azúcar, llamada desoxirribosa, un grupo fosfato y una base
nitrogenada que puede ser: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C).
En el núcleo, el ADN se enrolla sobre proteínas, formando una estructura llamada cromosoma. El ADN
contiene la información para la fabricación de proteínas, la cual se encuentra organizada en pequeños
segmentos de ADN conocidos como genes.
La información genética sirve para que
la célula pueda llevar cabo procesos
como:
-
Crecimiento
Funcionamiento
Reproducción
¿CÓMO OBTIENEN NUTRIENTES LAS CÉLULAS?
Las células obtienen la materia y energía del medio a partir de moléculas de tipo inorgánicas (H2O, O2, sales
minerales) y orgánicas (proteínas, lípidos, carbohidratos, vitaminas).
El proceso de nutrición es la incorporación de nutrientes necesarios para mantener la estructura y las
funciones vitales para la célula.
SISTEMAS IMPORTANTES EN LA NUTRICIÓN
Los principales sistemas del cuerpo humano involucrados en el proceso de nutrición son:
Sistema Respiratorio: Se encarga de incorporar oxígeno al organismo y se realiza el intercambio gaseoso
(O2-CO2).
Sistema Circulatorio: Se encarga de transportar los nutrientes necesarios hasta cada célula que forma parte
del organismo.
Sistema Excretor: Se encarga de eliminar todos los desechos generados en cada una de las células.
Sistema Digestivo:
Es el encargado de incorporar los nutrientes
contenidos en los alimentos.
Digestión Bucal (Química y Mecánica)
Se realiza gracias a la enzima amilasa salival
que degrada el almidón.
El Proceso Digestivo:
1) Digestión en la boca y deglución de los
alimentos.
Digestión Gástrica (Química y Mecánica) Se
realiza gracias al jugo gástrico que es rico en
pepsina (enzima que rompe proteínas) y HCl
(ácido clorhídrico).
Digestión Intestinal (Química)
Se realiza gracias al jugo pancreático, jugo
intestinal y la bilis. Se realiza en la 1° parte del
intestino delgado: duodeno.
Absorción de Nutrientes: Proceso mediante el cual ocurre el traspaso de las sustancias ya digeridas, como
glucosa, aminoácidos y otros nutrientes, desde el sistema digestivo a la circulación sanguínea y linfática.
Para obtener materia y energía necesaria para cumplir con nuestras funciones vitales.
• Ejemplo: la glucosa y el oxígeno se necesitan para realizar la “respiración celular”.
Proceso de Egestión:
•
•
•
Eliminación de los restos de alimentos no digeridos.
Se realiza en el intestino grueso o colon.
El agua, sodio, vitamina k y ácido fólico se absorben aquí.
RESPONDE LAS SIGUIENTES PREGUNTAS EN TU CUADERNO:
1) ¿Qué es la membrana citoplasmática?
2) ¿Qué es el citoplasma?
3) ¿Qué son los ribosomas?
4) ¿Qué es el aparato de Golgi?
5) ¿Qué son las mitocondrias?
6) ¿Qué es el núcleo?
7) ¿Qué es la membrana nuclear?
8) ¿Cuál es la importancia de la información genética? y ¿Cómo es su estructura molecular?
9) ¿Cómo obtienen nutrientes las células?
10) ¿Qué procesos lleva a cabo el sistema digestivo? Explique cada uno de ellos.