Download guia de célula y su organización

Especialidad: Química
Profesora: Patricia Berríos Maturana
LA CÉLULA, UNIDAD BÁSICA DE LA VIDA
PRIMERO MEDIO
Mira a tu alrededor. Verás toda una inmensa variedad de cosas y de seres. Es el mundo que puedes ver, el mundo
visible. Sin embargo, también existe otro mundo, aquel que no puedes ver. Es el mundo microscópico.
Este mundo permaneció oculto para los ojos del hombre, hasta que se inventó el microscopio. La invención de este
instrumento por los hermanos Juan y Zacarías Jansen en 1590, abrió al hombre la puerta a un mundo insospechado.
Desde entonces más y más personas comenzaron a explorar lo invisible: el interior de plantas y animales, la intimidad
del cuerpo humano, gotas de agua, infusiones, etc.
UNA HISTORIA PARA RECORDAR…..
Las primeras observaciones de células fueron hechas por el comerciante holandés Antón van Leeuwenhoek y por el
hombre de ciencia Robert Hooke.
A partir de estos primeros intentos por conocer la intimidad de los seres vivientes ( y gracias a los esfuerzos y al trabajo
de muchos científicos de diferentes partes del mundo) hoy día se tiene una gran cantidad de información sobre la
célula.
LOS CASI 200 PRIMEROS AÑOS DE LA HISTORIA CELULAR
( Tomado del libro “Principios de Biología” de Robert Dyson)
1665. Hooke publica Micrographia, en el cual describe e ilustra la estructura celular del corcho.
1675. Leeuwenhoek mejora las lentes del microscopio y con él descubre una variedad de formas unicelulares,
incluyendo, en 1683, las bacterias.
1824. Dutrochet llega a la conclusión correcta de que todos los tejidos, tanto animales como vegetales, están
compuestos de unidades más pequeñas, las células.
1828. Wöhler sintetiza la úrea, desvirtuando la idea de que los compuestos orgánicos sólo podían ser sintetizados por
seres vivientes, y allanando el camino para el estudio sistemático de las reacciones celulares.
1830. Meyen sugiere que cada célula vegetal es una unidad independiente y aislada, capaz de nutrirse y construir sus
propias estructuras internas.
1831. Brown comunica la existencia de los núcleos celulares.
1838 – 1839. Schleiden y Scwann dan argumentos de la teoría celular, sosteniendo que todos los tejidos están
compuestos por células y que el metabolismo y el desarrollo de los tejidos son el resultado de la actividad celular.
1840. Liebig propone que la fermentación alcohólica es solamente una reacción química, independiente de células
vivas, pero catalizada por sustancias ( fermentos o enzimas) que se encuentran naturalmente presentes en los líquidos.
1858. Virchov afirma correctamente que las células provienen sólo de otras células y que, como unidades funcionales
de la vida, también son el sitio primario de la enfermedad.
“LA CÉLULA ES LA UNIDAD DE ESTRUCTURA, DE FUNCIONAMIENTO Y DE ORIGEN DE TODOS LOS SERES VIVOS.”
TEORÍA CELULAR
Como se puede apreciar pasó mucho tiempo entre el trabajo pionero de Robert Hooke y el trabajo de los científicos
Teodoro Schawnn, zoólogo alemán, y Jacobo Schleiden, botánico austriaco, quienes enunciaron la Teoría Celular en
1838 -1839, una de las grandes ideas unificadoras en el campo de la biología.
Los postulados de la Teoría Celular pueden enunciarse así:
1.- Todos los organismos vivientes están constituidos por células ; en otras palabras, la materia viva o protoplasma se
encuentra organizada en unidades llamadas células.
2.- La célula es la unidad de funcionamiento de la materia viva.
3.- Toda célula proviene de otra célula.
4.- La célula contiene la información genética o hereditaria de los organismos de que forman parte y esta información
es transmitida de las células progenitoras a las células hijas.
¿Sabías tú que…….? Utilizando diferentes instrumentos y técnicas, los biólogos han podido elaborar gradualmente,
paso a paso, un conocimiento cada vez más fino y detallado de la estructura celular.
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OBSERVA LAS SIGUIENTES FIGURAS:
Modelo de célula
elaborado en 1922,
sobre la base de datos
aportados por el
Microscopio
Fotónico ( de luz).
Modelo actual de célula. La riqueza de
detalles en la organización celular, tal
como se revela al Microscopio Electrónico,
es la ultraestructura celular.
LA CÉLULA
La célula es la unidad básica, estructural, fisiológica y de origen de todo ser vivo. Según el número de células que los
forman, los seres vivos se pueden clasificar en unicelulares y pluricelulares.
Unicelulares : Son todos aquellos organismos formados por una sola célula. En este grupo, los más representativos son
los protozoos ( ameba, paramecio, euglena ), que sólo pueden observarse con un microscopio.
Pluricelulares (Multicelulares) : Son todos aquellos organismos formados por más de una célula. Existe gran variedad
de ellos, tales como vertebrados ( aves, mamíferos, anfibios, peces, reptiles) y los invertebrados ( aracnidos, insectos,
moluscos, etc.).
En los Vegetales, podemos tomar como ejemplos a las plantas con flores (Angiospermas), sin flores típicas
(Gimnospermas), musgos, etc.
Los organismos pluricelulares presentan una determinada organización de sus células, en distintos niveles, que son
:Célula – Tejido biológico – Órgano – Sistema de órganos – Organismo.
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MODELO DE CÉLULA ANIMAL EUCARIOTA
EL CITOPLASMA
Se caracteriza porque:
- Es una estructura celular que se ubica entre la membrana celular y el núcleo.
- Contiene un conjunto de estructuras muy pequeñas, llamadas organelos celulares.
- Está constituido por una sustancia semilíquida.
- Químicamente, está formado por agua, y en el se encuentran en suspensión, o disueltas, distintas sustancias
como proteínas, enzimas, lípidos, hidratos de carbono, sales minerales, etc.
FUNCIONES DEL CITOPLASMA:
-
Nutritiva. Al citoplasma se incorporan una serie de sustancias, que van a ser transformadas o desintegradas
para liberar energía.
De Almacenamiento. en el citoplasma se almacenan ciertas sustancias de reserva.
Estructural. El citoplasma es el soporte que da forma a la célula y es la base de sus movimientos.
LA MEMBRANA CELULAR O PLASMÁTICA.
La membrana celular se caracteriza porque:
- Rodea a toda la célula y mantiene su integridad.
- Está compuesta por sustancias orgánicas ( macromoléculas) principalmente proteínas, lípidos ( fosfolípidos),
hidratos de carbono ( en menor cantidad).
- Los fosfolípidos están dispuestos formando una doble capa, donde se encuentran sumergidas las proteínas.
- Es una estructura dinámica.
- Es una membrana semipermeable o selectiva, esto indica que sólo pasan algunas sustancias ( moléculas) a
través de ella.
- Tiene la capacidad de modificarse y en este proceso forma poros y canales.
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FUNCIONES DE LA MEMBRANA CELULAR.
-
-
Regula el paso de sustancias hacia el interior de la célula y viceversa. Esto quiere decir que incorpora
nutrientes al interior de la célula y permite el paso de desechos hacia el exterior. Es decir se encarga del
Transporte molecular.
Como estructura dinámica, permite el paso de ciertas sustancias e impide el paso de otras. Aisla y protege a la
célula del ambiente externo.
LOS ORGANELOS CELULARES
Son pequeñas estructuras intracelulares, delimitadas por una o dos membranas. Cada una de ellas realiza una
determinada función, permitiendo la vida de la célula. Por la función que cumple cada organelo, la gran mayoría se
encuentra en todas las células, a excepción de algunos, que sólo están presentes en ciertas células de determinados
organismos.
MITOCONDRIA :
En los organismos heterótrofos, las mitocondrias son fundamentales para la obtención de la energía.
Son organelos de forma elíptica, están delimitados por dos membranas, una externa y lisa, y otra interna, que presenta
pliegues, capaces de aumentar la superficie en el interior de la mitocondria. Poseen su propio material genético llamado
DNA o ADN mitocondrial.
La Función de la mitocondria es producir la mayor cantidad de energía útil para el trabajo que debe realizar la célula.
Con ese fin, utiliza la energía contenida en ciertas moléculas. Por ejemplo, tenemos el caso de la glucosa. En este
organelo ocurre la Respiración Celular.
La molécula de glucosa, se transforma primero en el citoplasma y posteriormente en el interior de la mitocondria,
hasta CO2 ( Anhídrido carbónico), H2O (agua) y energía. Esta energía no es ocupada directamente, sino que se
almacena en una molécula especial llamada ATP (Adenosin trifosfato).
El ATP se difunde (se “mueve”) hacia el citoplasma para ser ocupado en las distintas reacciones en las cuales se
requiere de energía. Al liberar la energía, el ATP queda como ADP ( Adenosin difosfato), el cual vuelve a la mitocondria
para transformarse nuevamente en ATP.
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CLOROPLASTO:
Son organelos que se encuentran sólo en células que están formando a las plantas y algas verdes. Son más grandes
que las mitocondrias y están rodeados por dos membranas una externa y otra interna. Poseen su propio material
genético llamado DNA o ADN plastidial, y en su interior se encuentra la clorofila ( pigmento o colorante verde) y otros
pigmentos.
Los cloroplastos son los organelos fundamentales en los organismos autótrofos (plantas y algas verdes), es decir,
aquellos capaces de fabricar su propio alimento.
En ellos ocurre la FOTOSÍNTESIS. Para que esta se realice, se requiere de CO2 , agua y energía solar, sustancias con las
cuales la planta fabrica glucosa. Esta molécula le sirve de alimento al vegetal y a otros seres vivos. Así se forma, también
oxígeno que pasa hacia la atmósfera. Según la siguiente reacción química:
Anhídrido carbónico + agua + energía -------- Glucosa + Oxígeno
6 CO2
+ 6 H2O + E
-------- C6H12O6 +
6 O2
RIBOSOMAS:
Son pequeños corpúsculos NO MEMBRANOSOS, que se encuentran libres en el citoplasma, también, pueden estar
asociados a la pared externa de otro organelo celular, llamado RETÍCULO ENDOSPLASMÁTICO RUGOSO. En los
ribosomas tiene lugar la síntesis (fabricación) de proteínas, cuyo fin es construir el cuerpo celular, regular ciertas
actividades metabólicas, etc.
RETICULO ENDOSPLASMÁTICO:
Corresponde a un conjunto de canales y sacos aplanados, que ocupan una gran porción del citoplasma.
Están formados por membranas muy delgadas y comunican el núcleo celular con el medio extracelular con el medio
extracelular ( o medio externo).
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Existen dos tipos de Retículo. Uno es el llamado Retículo endosplasmático rugoso: en la superficie externa de su
membrana van adosados ( “pegados”) ribosomas.
Su función consiste en sintetizar proteínas de exportación y además, algunas proteínas que forman parte de ciertas
membranas de distintas estructuras de la célula.
El otro es el Retículo endoplasmático liso. Carece (no tiene) de ribosomas y está asociado a ciertas reacciones
relacionadas con la producción de sustancias de naturaleza lipídica ( lípidos y grasas).
APARATO DE GOLGI:
Está delimitado por una sola membrana y formado por una serie de sacos membranosos aplanados y apilados uno
sobre otro. Alrededor de estos sacos, hay una serie de bolsitas membranosas llamadas vesículas. El aparato de Golgi
existe en las células vegetales (Dictiosoma) y animales. Actúa muy estrechamente con el retículo endoplasmático
rugoso. Es el encargado de modificar y distribuir las proteínas fabricadas en este último, ya sea dentro o fuera de la
célula, es decir SECRECIÓN CELULAR.
LISOSOMAS:
Es un organelo pequeño, de forma esférica y rodeado por una sola membrana. En su interior, contiene ciertas
sustancias químicas llamadas enzimas ( que permiten sintetizar o degradar sustancias). Los lisosomas están
directamente asociados a los procesos de Digestión intracelular. Esto significa que, gracias a las enzimas que están en el
interior, se puede degradar proteínas, lípidos, hidratos de carbono, etc. En condiciones normales, los lisosomas
degradan membranas y organelos, que han dejado de funcionar en la célula.
CENTRIOLOS:
Están presentes en las células animales. En la gran mayoría de las células vegetales no existen. Conformados por un
grupo de nueve túbulos ordenados en círculos, participan directamente en el proceso de división o reproducción celular,
llamado MITOSIS, forma el huso mitótico.
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VACUOLAS:
Son vesículas o bolsas membranosas, presentes en la célula animal y vegetal ; en ésta última son más numerosas y más
grandes. Su función es la de almacenar (temporalmente) alimentos, agua, desechos y otros materiales.
EL NUCLEO:
Es fundamental aclarar que existen células que tienen un núcleo bien definido y separado del citoplasma, a través de
una Membrana doble Nuclear o Carioteca. A estas células con “núcleo verdadero” se les denomina CÉLULAS
EUCARIONTES.
Hay otras células ( en las bacterias y en ciertas algas unicelulares) que no tienen un núcleo definido ni determinado por
una membrana. Esto indica que los componentes nucleares están mezclados con el citoplasma. Este tipo de células u
organismos se denominan CÉLULAS U ORGANISMOS PROCARIONTES.
En la célula eucarionte el NUCLEO se caracteriza por:
1.-Ser voluminoso.
2.-Ocupar una posición central en la célula.
3.-Estar delimitado por una Membrana Nuclear o Carioteca. Esta presenta poros nucleares,que permiten el
intercambio de moléculas entre el núcleo y el citoplasma.
4.-En el interior del núcleo se pueden encontrar:
- Nucleoplasma o jugo nuclear.
- Nucleolo : cuerpo esférico, formado por proteínas, ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico
(ARN), ambos macromoléculas orgánicas. El Nucleolo tiene la información para fabricar las proteínas.
- Material Genético :está organizado en verdaderas hebras llamadas cromatinas, formadas por ADN. Cuando la
célula se reproduce, la cromatina se condensa ( “se junta”) y forma unas estructuras llamadas
cromosomas, donde está contenida toda la información genética propia de cada ser vivo.
La Función del NUCLEO es dirigir la actividad celular, es decir, regula el funcionamiento de todos los organelos
celulares, la reproducción celular y contener la información genética.
Los modelos científicos
La ilustración es un modelo que representa la estructura del núcleo de una célula eucariota animal. Los modelos
científicos se caracterizan porque son construcciones de la mente humana, y representan ideas o conceptos que se
tienen sobre algún aspecto de la realidad. Los modelos científicos cumplen un papel importante en la construcción del
conocimiento y la comprensión de los fenómenos naturales. Ayudan a predecir, describir y explicar fenómenos
naturales, objetos y estructuras; y simplifican las observaciones haciendo más fácil trabajar con ellos, especialmente
cuando se trata de objetos que no se perciben a simple vista, como una estructura microscópica. ¿Cómo se llega a
determinar un modelo de la célula que no solo representa su estructura sino también su función? Sin duda, el desarrollo
de instrumentos ópticos cada vez más precisos y de técnicas moleculares de visualización, han desempeñado un papel
preponderante en estos logros científicos ya que permitieron conocer lo inalcanzable para el ojo humano.
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