Download la teoría celular - Escuela Zona Parque

Document related concepts
Transcript
LA TEORÍA CELULAR. CONCEPTO DE CÉLULA.
El desarrollo histórico de la teoría celular nos muestra que llegar a formular el concepto de célula no fue
sencillo. El conocimiento de las células es algo que históricamente ha venido unido al avance de la técnica, ya
que su pequeño tamaño impide que se puedan observar a simple vista; por ello, su estudio ha estado
condicionado al descubrimiento primero y perfeccionamiento después del microscopio y de las técnicas
microscópicas.
La afirmación de que todos los seres vivos están formados por células y que éstas son las unidades que
conforman su estructura y su funcionamiento, se incluye dentro de la teoría celular, para cuya formulación
han tenido que producirse una serie de hechos que han sido el resultado de siglos de investigación. Citamos
muy brevemente algunos de ellos:

En el siglo XVII el avance de la óptica permite la construcción de lentes y microscopios que
proporcionaban aumentos considerables, aunque todavía eran rudimentarios.
En 1665, Robert HOOKE publicó una colección de dibujos obtenidos a partir de
las observaciones realizadas a través de un microscopio que él mismo
construyó. En uno de ellos
reproducía la observación de una
laminilla de corcho
cuya
estructura era similar a la de un
panal de abejas. Utilizó por
primera vez el término “célula” para denominar a cada
una de esas cavidades o celdas que formaban dicha
estructura. Aunque realmente él no había observado la
célula sino las cavidades que dejaba el corcho en torno a lo que sería el propio contenido celular, la
aportación de Hooke fue clave para el posterior desarrollo de la Biología y a él le debemos el nombre
de célula.
En la misma época, Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723)
descubrió todo un mundo nuevo y diminuto al observar con el
microscopio, que él mismo diseñó y construyó, muestras procedentes
de charcas, fuentes, líquidos corporales, etc. Leeuwenhoek hizo unos
magníficos dibujos de bacterias, espermatozoides, etc., a los que él
llamó animalículos (‛animalillos’).

Hubo que esperar hasta el siglo XIX par a que la técnica
perfeccionara los microscopios con los que se pudieron observar células en tejidos animales.
El botánico escocés Robert Brown, en 1831, observó la presencia
constante de un corpúsculo en el interior de las células vegetales, al
que denominó núcleo, y destacó su importancia como elemento
básico en la estructura celular.
Los biólogos alemanes Matthias Schleiden (botánico) y Theodor
Schwann (zoólogo), en 1838, hacen la primera formulación de la
Teoría Celular, considerando a la célula como la unidad
estructural de los seres vivos.

En este mismo siglo (1855) los trabajos de Robert Virchow sirvieron para poner de manifiesto que las
reacciones de los organismos, por muy complejos que éstos fueran, tenían lugar
dentro de las células. Se amplía así el alcance de la Teoría Celular, al considerar
ahora a las células como la unidad funcional de los seres vivos.
Este mismo autor añade con la afirmación de que toda célula proviene de otra
preexistente, un tercer punto a la Teoría Celular: la célula es la unidad de
origen de los seres vivos.

Los trabajos de Santiago Ramón y Cajal (1993), demuestran que los nervios también están formados
por células independientes, las neuronas. El descubrimiento de la
individualidad de la neurona concedió a la teoría celular validez universal. lo
que permite generalizar la teoría celular para todo el mundo vivo.
 La invención del microscopio electrónico, con su alto poder de
resolución, ha hecho posible conocer la arquitectura, no sólo de los orgánulos,
sino también de estructuras moleculares, como es el caso de los cromosomas.
Actualmente, la teoría celular se resume en los principios siguientes:




La célula es la unidad anatómica o estructural de los seres vivos. Esto quiere decir que todos los seres
vivos están constituidos por células. Algunos organismos son unicelulares, como las bacterias o los
protozoos, y otros pluricelulares, como el ser humano.
La célula es la unidad fisiológica o funcional de los seres vivos. Esto quiere decir que la célula es la
estructura más pequeña que lleva a cabo las funciones vitales.
La célula es la unidad de origen de los seres vivos. Esto quiere decir que todos los seres vivos
proceden de una célula, que por reproducción dará lugar, en el caso de los organismos pluricelulares, a
todas las que los forman. Cada nueva célula adquiere una forma característica y se especializa en una
determinada función.
La célula es la unidad de información de los seres vivos. Es la unidad genética, contienen el material
hereditario, desde el cual se desarrollan todas las características estructurales y funcionales de la célula.
Esta información genética es heredada por las células hijas.
Concepto actual de célula.
La célula es la unidad más pequeña de materia viva, capaz de llevar a cabo
todas las actividades necesarias para el mantenimiento de la vida: obtener y
asimilar nutrientes, eliminar residuos, sintetizar nuevos materiales y, ser
capaz de moverse y reproducirse.
Todas las células tienen tres componentes básicos comunes:
membrana plasmática, citoplasma y material genético.
1- Membrana plasmática Es una delgada capa que separa la célula del exterior y la protege. La membrana
ayuda a determinar cuáles moléculas pueden pasar al interior de la célula y
cuáles no; también determina cuáles moléculas deben conservarse y cuáles son
las sustancias de desecho o toxinas que deben salir a través de ella. Actúa como
un verdadero centro de control gracias a la función conocida como «barrera de
permeabilidad selectiva».
En cuanto a las células que constituyen a las bacterias y a los vegetales, aparte
de estar rodeadas por la membrana, están encapsuladas en una pared celular
gruesa y sólida, compuesta de polisacáridos o moléculas de azúcar, (en las
plantas superiores esta pared se compone de celulosa).
La pared celular, que es externa a la membrana plasmática, mantiene la forma de la célula vegetal y la protege
de daños estructurales, otorgando la rigidez y el sostén necesarios para el tejido vegetal. Esta pared provee a la
célula vegetal de un medio poroso, que es muy útil, pues permite la circulación y distribución de agua,
minerales y otros nutrientes; también, contiene ciertas proteínas que regulan el crecimiento de la planta y la
protegen de las enfermedades. Pero, debido al hecho de que esta pared también limita el movimiento celular, en
las células animales, esta pared celular no existe, dado que muchos de los tejidos presentes en animales,
requieren cierto grado de movilidad.
2- Citoplasma El citoplasma comprende todo lo que está dentro de la célula, salvo el núcleo. El citoplasma
está compuesto por una gran cantidad de agua (de un 70 a un 90 %) y sustancias disueltas en él (carbohidratos,
proteínas y lípidos). Debido a las proteínas disueltas en el agua, el citoplasma, visto con un microscopio
electrónico, tiene un aspecto gelatinoso, algo así como la clara de un huevo. Presenta un líquido viscoso
denominado citosol, un entramado de proteínas fibrilares entrecruzadas que forman el citoesqueleto y una serie
de estructuras llamadas orgánulos u organelas, dentro de los cuales se llevan a cabo las distintas reacciones
químicas que constituyen el metabolismo de la célula, es decir, las diferentes funciones celulares.
3- Material genético Está formado por la molécula de ADN (ácido desoxirribonucleico). Contiene la
información para controlar y regular el funcionamiento de la célula, y es el material hereditario que pasa de una
célula a sus células hijas.
No todas las células tienen el mismo nivel de complejidad. Existen dos tipos de células:
MODELOS DE CÉLULAS
Los
modelos
son
reconstrucciones
ideales
realizadas a partir de muchas
microfotografías de diferentes
células. Cada modelo muestra
todos los componentes que
podría tener una célula.
Se reconocen dos tipos o
modelos celulares: la célula
procariota y la célula
eucariota.
• Células procariotas
También llamadas procarióticas o procariontes,
son las que comprenden a las bacterias y cianobacterias (antes llamadas
algas verde azuladas). Se caracterizan por ser células pequeñas y de
estructura sencilla (sólo poseen dos tipos de organelas que son los
ribosomas y unas organelas exclusivas de ellas llamadas mesosomas)
Presentan una pared bacteriana rígida sobre la membrana. Algunas
poseen una cápsula por encima de la pared y una especie de cola o flagelo,
o pequeños cilios o pili, los cuales les permiten desplazarse.
La característica más representativa de este tipo de células es que el
material genético está concentrado en una región de la célula, conocida
como nucleoide, pero no hay ninguna membrana que separe esa zona
del resto de la célula.
Son más primitivas, pues aparecieron hace unos 3.500 millones de años
aproximadamente.
• Células eucariotas
Son más grandes, evolucionadas y complejas. Tienen muchos organelas en el
citoplasma. La característica más representativa de este tipo de células es que el material hereditario está
rodeado de una membrana que lo aísla (membrana nuclear), constituyendo así un verdadero núcleo.
Dentro de él, las moléculas de ADN forman una
masa
oscura llamada cromatina. Antes de producirse la
división
celular, el ADN da lugar a estructuras llamadas
cromosomas, cuyo número es propio de cada
especie.
Así, en la especie humana, las células del cuerpo
(somáticas) poseen 46 cromosomas y las células
sexuales
(óvulo y espermatozoide), exactamente la mitad, es
decir, 23
cromosomas. También en el interior del núcleo se
encuentra el nucléolo, que contiene gran cantidad de
ácido
ribonucleico (ARN), precursor de la composición de
los
ribosomas que hay en el citoplasma.
El núcleo desempeña un rol fundamental en todos
los
procesos celulares, desde la regulación de entrada y
salida,
hasta el proceso de división celular y reproducción.
Todos los organismos pluricelulares (animales, plantas, algas, hongos) y algunos unicelulares (como los
protozoos y las algas microscópicas) están formados por células eucariotas.
Se reconocen dos tipos de células eucariotas: la vegetal y la animal. Ambas comparten muchas
características y tienen otras que las hacen diferentes.
Las principales organelas de una célula eucariota son:
La actividad en conjunto de todos los orgánulos permite que la célula realice todas sus funciones. Por ejemplo:
Tiene adheridos
RETÍCULO LISO
RETICULO RUGOSO
Elabora y transporta lípidos
Elaboran proteínas
RIBOSOMAS
Transporta proteínas
COMPLEJO DE GOLGI
Almacena, acondiciona y provee de membrana envolvente formando:
VACUOLAS SECRETORAS
Eliminan lípidos y proteínas
para su uso fuera de la célula
LISOSOMAS
Función digestiva mediante la acción de
enzimas
Los fósiles más antiguos que se conocen, que
corresponden a microorganismos parecidos a las bacterias
actuales, tienen aproximadamente 3.500 millones de años.
Como las células eucarióticas no aparecieron hasta hace
unos 1.000 millones de años, se entiende que la Tierra estuvo ocupada por estos microorganismos primitivos
durante unos 2.500 millones de años.
Durante todo este tiempo los diferentes grupos de estos seres microscópicos desarrollaron todas las estrategias
bioquímicas que les permitieron vivir en las condiciones de vida que iba deparando un planeta en continuo
cambio.
El éxito evolutivo de estos microorganismos ha sido tan grande que les ha permitido colonizar todos los
ambientes y, a pesar de su pequeño tamaño, tienen un papel clave en aspectos tan fundamentales como la salud,
la agricultura y la industria.
La moderna Biotecnología y sus aplicaciones no podrían concebirse sin el empleo de las bacterias.
Podemos decir, sin riesgo a equivocamos, que viven con nosotros, pues se hallan presentes en la boca, en los
orificios nasales, en el intestino y en otros lugares de nuestro cuerpo, en el que, la inmensa mayoría de las
veces, no causan ningún daño.
Todas son unicelulares, aunque algunas suelen agruparse formando colonias, y pueden presentar distintas
formas (cocos, bacilos, espirilos y vibrios).
Algunos datos de interés sobre las
bacterias (células procariotas):
En cuanto a sus formas de vida podemos decir que la diversidad presente entre las bacterias es superior a la de
ningún otro reino, y esto se manifiesta fundamentalmente en su fisiología, ya que son capaces de vivir, como se
ha mencionado, en una gran cantidad de ambientes (aguas dulces, saladas, suelo, glaciares, interior de otros
organismos, etc.) y de utilizar muchos recursos (orgánicos o inorgánicos) como fuente de materia y energía.
Pueden vivir con o sin oxígeno y muchas son fotosintéticas.
Juegan un papel fundamental en el equilibrio de la biosfera al ser, junto con los hongos, los organismos
descomponedores.
Esto quiere decir que son los que transforman la materia orgánica muerta en inorgánica, la cual queda a
disposición de los productores, que son los organismos que producen materia orgánica a partir de materia
mineral.
FORMA Y TAMAÑO DE LAS CÉLULAS
En medio acuoso las células tienden espontáneamente a adoptar una forma aproximadamente esférica. Sin
embargo, la forma de las
células vivas puede ser muy
variada y viene determinada
por su función o por la
proximidad de células vecinas.
Así existen células de forma
poligonal,
poliédrica,
prismática, cilíndrica y otras
muchas.
Algunas
células
presentan
formas
muy
sofisticadas,
de
aspecto
estrellado o arborescente, como
es el caso de las neuronas, y
otras presentan incluso la
capacidad de cambiar de forma
en el transcurso del tiempo.
La mayor parte de las células son de tamaño microscópico, sólo se pueden observar utilizando el
microscopio. La unidad de longitud que se emplea para medir el tamaño de las células es el
micrómetro o
micra (μm). También se utilizan el nanómetro (nm) y el angström (Å).
Generalmente, las células procariotas tienen dimensiones que oscilan entre 1 y 2 μm mientras que en las
células eucariotas, animales y vegetales, lo hacen entre 10 y 30 μm. En los organismos pluricelulares el tamaño
global del organismo no está en función del tamaño de sus células constituyentes sino del número de éstas: un
elefante tiene muchas más células que una hormiga pero estas son de tamaño similar en ambas especies; el
organismo humano tiene unas 1014 células.
Teoría celular
1- Relaciona con flechas.
2- Resuelve el siguiente criptograma sobre la Teoría Celular
3- Ordena los bloques de palabras para armar un texto con sentido.
enormes progresos.
científicos
Desde
consideran hoy día
entonces, la
Biología y la Medicina
propusieron la Teoría
un hecho, más que una
En el siglo XIX varios
Celular. Estas ideas se
teoría.
pudieron hacer
4- Completa el texto seleccionando la palabra adecuada en cada caso: células, descubierto, el pasado;
electrónico; instrumento; la actualidad; microscopio; nosotros; observación; potentes; unidades; vivos.
En
sabemos que todos los seres
formados por unas pequeñas
, estamos
vivas a las que damos el nombre de
esto no se sabía en
. Pero
. Para descubrir las células primero se inventó un
observación adecuado: el
de
.
Desde la primera
de células en el siglo XVII, se han
célula gracias a la fabricación de microscopios cada vez más
microscopio
, incluidos
.
muchas cosas de la
, hasta llegar al
5- Científicos y Teoría celular.
En esta actividad deberás construir una línea del tiempo relacionando las fotografías de los científicos
con sus respectivos nombres, las fechas y contribuciones (observaciones, ideas e invenciones) Para ello
debes hacer lo siguiente:
1. En una hoja de carpeta y, horizontalmente, pon el título LINEA DEL TIEMPO HISTÓRICA DE LA
TEORÍA CELULAR.
2. Traza una línea horizontal un poco más abajo del título.
3. Pega las fechas, nombre de los científicos y su contribución.
4. Recorta la fotografía de cada científico.
5. Pega cada fotografía encima de su contribución, de forma que se pueda levantar la fotografía y leer lo
que pone debajo.
La célula
1- Encuentra en el siguiente mensaje oculto un concepto de célula.
.
2- Lee el texto y a continuación, completa el esquema conceptual.
La célula es la unidad más pequeña de los seres vivos que tiene vida, es decir, realiza las funciones vitales.
Tiene tres partes fundamentales: la membrana que recubre toda la célula, el citoplasma que es el interior de la
célula donde se encuentran los orgánulos u organelas y el material genético que está en el interior del
citoplasma. Existen dos tipos de células: procariotas y eucariotas. Las células procariotas son las que no
tienen el material genético rodeado por una membrana nuclear y son las más sencillas como las bacterias. Las
células eucariotas son las que tienen núcleo, es decir, el material genético rodeado por una membrana nuclear,
como los animales y plantas. Los animales están formados por células animales y las plantas por células
vegetales.
3- Encuentra en la sopa 12 palabras que
corresponden a partes y organelas celulares.
4- Pon las palabras en su sitio: citoplasma y membrana, entran las sustancias, eucariotas o eucarióticas,
líquido viscoso, material genético, procariotas o procarióticas, procesos celulares, salen las sustancias
Las bacterias no tienen núcleo definido, y por eso se llaman células __________________________
(carion=núcleo; pro=antes de).
Las células que forman los tejidos de plantas y animales son ______________________________, es decir,
tienen un núcleo bien definido (eu= bueno, verdadero) en cuyo interior se encuentran los cromosomas. Estas
células están constituidas por tres elementos básicos: núcleo, _______________________________________
El núcleo tiene el ____________________en los cromosomas, que controlan el funcionamiento de todos los
_______________________
El citoplasma es un __________________________en el que flotan una serie de orgánulos, de varios tipos y
que se encargan de diversas funciones.
En la parte más externa hay una fina membrana por donde ______________________ que la célula necesita y
___________________________ de desecho.
5- Coloca en los recuadros vacíos las palabras adecuadas para darle sentido al texto que muestra las
principales diferencias entre la célula animal y la vegetal.
Hay muchas semejanzas entre la célula
diferencias:
animal y la vegetal, pero también algunas
1.- Sólo la célula vegetal posee, por fuera de la membrana
rígida
compuesta
esta
fundamentalmente
pigmento
La
célula
animal
no
tiene
, orgánulos donde se realiza la fotosíntesis gracias al
verde
3.- Las vacuolas de la
célula
4.- La
celulosa.
.
2.- Únicamente la célula vegetal posee
una
por
, una gruesa y
llamado
.
vegetal son grandes y escasas, mientras que las de la
son numerosas y pequeñas, o bien faltan. En muchas ocasiones la célula vegetal tiene
gran
central
que
relega
al
núcleo
vegetal carece de centríolos. Este
a
la
periferia.
es exclusivo de la célula animal.
6- Imagínate a la célula como una fábrica, índica que estructura u organela cumplen con cada una de las
funciones enumeradas a continuación.
a- Un gran cerco rodea todas las instalaciones de la fábrica y es quien permite la entrada y salida de materiales
__________________________________________
b- En ella se encuentra
fábrica_________________
un
director
general
que
controla
el
funcionamiento
de
toda
la
c- En la zona de producción se elaboran nuevos productos __________________________________
d- En la misma fábrica se ubica
energía_______________________________
una
central
eléctrica
para
la
obtención
de
e- Una vez obtenidos los productos, deben ser empaquetados y distribuidos por
fábrica________________________________________________________________________
toda
la
1=
2=
3=
4=
5=
6=
7=
7- En el siguiente listado, aparecen características de la célula animal y de la vegetal. Transcribe en cada
círculo, las características exclusivas o propias de cada tipo de célula y en la intersección de ambos
círculos, las características comunes a ambas células. Ten en cuenta que algunas palabras son
distractores.
Características: con membrana plasmática; tiene cloroplastos; tiene ribosomas; con citoesqueleto; con una
gran vacuola central; tiene aparato de Golgi; es eucariota; tiene centríolos; es procariota; tiene pared
celular; con mitocondrias; presenta un citoplasma con orgánulos; con retículo endoplasmático; posee
núcleo; poseen nucleoide.
8- Relaciona mediante la letra correspondiente, el nombre del componente celular con su
correspondiente función (número)
9- Dibujos de células. Reconoce de qué tipo de célula se trata y coloca el nombre de cada parte señalada.
15
15
10- Descubre el mensaje oculto relacionando los números con las letras correspondientes. Luego deberás
transcribirlo en tu carpeta.
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
3 1 19 5 11 14 18 16 21 8 17 10 24 20 7 23 13 25 15 4 22 12 26 2 6 9
__ __
__ __
__ __ __ __ __ __
__ __ __ __ __ __ __ __ __ __
__ __
11 20
10 3
19 11 10 22 10 3
23 25 7 19 3 25 21 7
11 10
4
3
__ __ __ __ __ __ __ __
__ __ __ __ __ __ __ __
__ __
__ __ __ __
24 3
18 11 20 11 4 21 19 7
20 7
11 15 4
4 11 25 21 3 10
3
__ __ __ __ __ __ __
__ __ __
__ __ __
__ __ __ __ __ __ __ __
__
25 7
23 7 25
22 20 3
24 11 24 1 25 3 20 3
6
5 11 3
5
7
__ __
__ __ __ __ __ __ __ __ __
__ __
__ __ __
15 11
11 20 19 22 11 20 4 25 3
11 20
22 20 3
__ __ __ __
9
7 20 3
__ __
__ __
__ __ __ __ __ __
__ __ __ __ __ __ __
5 11
10 3
19 11 10 22 10 3
10 10 3 24 3
5
3
__ __ __ __ __ __ __ __ __ .
__ __
__ __ __ __ __ __ ,
__ __
20 22 19 10 11 7 21 5 11
11 20
19 3 24 1 21 7
10 3
__ __ __ __ __ __
__ __ __ __ __ __ __ __ __
19 11 10 22 10 3
11 22 19 3 25 21 7
4
3
__ __ __ __ __
__ __
4 21 11 20 11
15 22
__ __ __ __ __ __ __ __
__ __ __ __ __ __ __ __
__ __ __ __ __ __ __
24 3
18 11 20 11 4 21 19 7
25 7
4 11 25 21 3 10
5 11 3
5
__ __ __
__ __
__ __ __ __ __ __ __ __
__ __ __ __ __ __ __ ,
23 7 25
10 3
24 11 24 1 25 3 20 3
20 22 19 10 11 3 25
__ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __
19 7 20 15 4 21 4 22 6 11 20 5
7
__ __ __
__ __
3 15 21
22 20
__ __ __ __ __ __ __ __ __
__ __ __ __ __ __ .
12 11 25 5
20 22 19 10 11
3
5 11 25 7
7
7
11- Lee el texto y complétalo.
12- Ahora sí… A jugar!!!!
Con este juego come-cocos célula procariota-eucariota puedes repasar las diferencias entre la célula
procariota y la célula eucariota y practicar el idiomas inglés que es la lengua que utilizan los científicos
para comunicar sus investigaciones.
13- VIAJE AL INTERIOR DE UNA CÉLULA
En una hoja lisa A4, realiza el contorno delas 3 partes fundamentales de la célula eucariota. Luego,
recorta todas las estructuras celulares que figuran a continuación y ubícalas en zona que corresponda.
Recorta y ubica también el nombre y la función de dichas estructuras.