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La célula
Los seres vivos están formados por mínimas unidades llamadas células. Todas las funciones químicas y
fisiológicas básicas, por ejemplo, la reparación, el crecimiento, el movimiento, la inmunidad, la comunicación,
y la digestión, ocurren al interior de la célula.
Los hombres de ciencia, solo pudieron realizar investigaciones en relación a ellas después del descubrimiento
del microscopio.
Clasificación de los seres vivos
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: Son todos
aquellos
organismos formados por más de una célula.
Existe gran variedad de ellos, tales como los
vertebrados (aves, mamíferos, anfibios,
peces, reptiles) y los invertebrados
(arácnidos, insectos, moluscos, etc.).
Modelo de célula
En los vegetales, podemos tomar como ejemplos a las plantas con flores (angiosperma), sin flores típicas
(gimnospermas), musgos, hongos, etcétera.
Los organismos pluricelulares presentan una determinada organización de sus células, en distintos niveles,
que son:
Célula: mínima unidad que forma parte de un ser vivo.
Tejido: conjunto de células que tienen características y funciones similares y con un mismo origen.
Órgano: conjunto de tejidos unidos y coordinados para cumplir una función específica. Por ejemplo: pulmón,
corazón, estómago, etcétera. En el caso de los vegetales, son considerados órganos: la raíz, las semillas, las
hojas, las flor, etcétera.
Sistemas: resultado de la unión de varios órganos, los cuales funcionan de una forma coordinada para
desempeñar un rol determinado. Por ejemplo: se habla de Sistema Digestivo, Renal, Circulatorio, Nervioso,
Reproductor, etcétera.
Organismo: es un ser vivo formado por un conjunto de sistemas, que trabajan armónicamente.
Existen seres vivos que no tienen órganos o sistemas estructurados, pero poseen una organización sencilla,
esto les permite un buen desarrollo. Si un órgano se daña o altera provoca una desorganización del ser vivo.
Las tres partes básicas de toda célula son: la membrana plasmática, el citoplasma, y el núcleo.
La membrana celular o plasmática
La membrana celular se caracteriza
porque:
Rodea a toda la célula y mantiene su
integridad.
Está compuesta por dos sustancias
orgánicas:
proteínas
y
lípidos,
específicamente fosfolípidos.
Los fosfolípidos están dispuestos formando
una doble capa (bicapa lipídica), donde se
encuentran sumergidas las proteínas.
Es una estructura dinámica.
Membrana Celular o plasmática
algunas sustancias (moléculas) a través de ella.
Es una membrana semipermeable o
selectiva, esto indica que sólo pasan
Tiene la capacidad de modificarse y en este proceso forma poros y canales
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.
Como estructura dinámica, permite el paso de ciertas sustancias e impide el paso de otras.
Aísla y protege a la célula del ambiente externo
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 él se encuentran en suspensión, o disueltas, distintas sustancias
como proteínas, enzimas, líquidos, hidratos de carbono, sales minerales, etcétera.
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.
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 solo están presentes en ciertas células de
determinados organismos.
Mitocondrias: 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 Mitocondria
presenta pliegues, capaces de aumentar la superficie en
el interior de la mitocondria. Poseen su propio material genético llamado 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.
Esta molécula 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 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.
La formación del ATP puede representarse mediante la siguiente reacción química:
Energía
ADP + P + ----------------> ATP (P = fosfato)
Esta reacción permite almacenar la energía.
En tanto, el proceso inverso, de liberación de energía, es:
ATP
----------------> ADP + P + Energía
Cloroplastos: 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 ADN
plastidial, y en su interior se encuentra la clorofila
(pigmento verde) y otros pigmentos. Los cloroplastos son
los organelos fundamentales en los organismos
autótrofos, es decir, aquellos capaces de fabricar su
propio alimento.
Cloroplasto
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, el oxígeno que pasa hacia la atmósfera.
clorofila
6CO2 +6H2O + Energía----------------> glucosa + 6O2
Ribosomas: son pequeños corpúsculos, que se encuentran libres en el citoplasma, como gránulos
independientes, o formando grupos, constituyendo polirribosomas. También, pueden estar asociados a la
pared externa de otro organelo celular, llamado retículo endoplasmático rugoso. En los ribosomas tiene lugar
la síntesis de proteínas, cuyo fin es construir el cuerpo celular, regular ciertas actividades metabólicas,
etcétera.
Retículo endoplasmático: 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 -o
medio externo-.
Existen dos tipos de retículo. Uno es el llamado rugoso,
en la superficie externa de su membrana van adosados
ribosomas.
Su función consiste en transportar proteínas que fueron
sintetizadas por los ribosomas y, además, algunas Retículo endoplasmático
proteínas que forman parte de ciertas membranas de distintas estructuras de la célula.
El otro tipo es el liso. Carece de ribosomas y está asociado a ciertas reacciones relacionadas con la
producción de sustancias de naturaleza lipídica (lípidos o 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 distribuir las proteínas
fabricadas en este último, ya sea dentro o
fuera de la célula. Además, adiciona cierta
señal química a las proteínas, que determina
el destino final de éstas.
Lisosomas: es un organelo pequeño, de
forma esférica y rodeado por una sola
membrana. En su interior, contiene ciertas
sustancias químicas llamadas enzimas -que
Aparato de Golgi
permiten sintetizar o degradar otras
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, etcétera. En condiciones
normales, los lisosomas degradan membranas y organelos, que han dejado de funcionar en la célula.
Centríolos: 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.
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 núcleo
Es fundamental aclarar que existen células que tienen un núcleo bien definido y separado del citoplasma, a
través de una membrana llamada 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 se denominan procariontes.
En la célula eucarionte el núcleo se caracteriza por:
Ser voluminoso.
Ocupar una posición central en la célula.
Estar delimitado por la membrana carioteca. Ésta presenta poros definidos, que permiten el intercambio de
moléculas entre el núcleo y el citoplasma.
En el interior del núcleo se pueden encontrar:
Núcleo plasma o jugo nuclear.
Nucléolo: cuerpo esférico, formado por proteínas, ácido desoxi-ribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN),
ambos compuestos orgánicos.
El nucléolo 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 y forma unas estructuras llamadas cromosomas, donde está
contenida toda la información genética propia de cada ser vivo.
La función del núcleo es dirigir la actividad celular, es decir, regula el funcionamiento de todos los organelos
celulares.
Aprendizajes esperados luego de desarrollar y estudiar la célula:
Los alumnos y alumnas saben y entienden:
• que las células son las unidades estructurales de los seres vivos y su actividad es la base de todas las
funciones biológicas;
• las implicaciones de la teoría celular en su contexto histórico y biológico (explicación de los seres vivos);
• la importancia de la microscopía en el conocimiento de los sistemas vivos, valorando su papel en el
descubrimiento de las células y sus estructuras internas;
• que algunos organismos son células únicas mientras otros son multicelulares;
• que las células eucariontes organizan el material genético en el núcleo y las funciones intracelulares en
distintos compartimentos membranosos;
• las relaciones entre estructura y función de la membrana plasmática y los organelos intracelulares de células
animales y vegetales;
• la simplicidad de los organismos procariontes en comparación con los eucariontes.
Célula animal y célula vegetal
Las células son la porción más pequeña de materia viva capaz de realizar todas las funciones de los seres
vivos, es decir, reproducirse, respirar, crecer, producir energía, etc.
Existen dos tipos de células con respecto a su origen, células animales y células vegetales:
En ambos casos presentan un alto grado de organización con numerosas estructuras internas delimitadas
por membranas.
La membrana nuclear establece una barrera entre el material genético y el citoplasma.
Las mitocondrias, de interior sinuoso, convierten los nutrientes en energía que utiliza la planta.
Diferencias entre células animales y vegetales
Tanto la célula vegetal como la animal poseen membrana celular, pero la célula vegetal cuenta, además, con
una pared celular de celulosa, que le da rigidez.
La célula vegetal contiene cloroplastos: organelos capaces de sintetizar azúcares a partir de dióxido de
carbono, agua y luz solar (fotosínteis) lo cual los hace autótrofos (producen su propio alimento), y la célula
animal no los posee por lo tanto no puede realizar el proceso de fotosíntesis.
Pared celular: la célula vegetal presenta esta pared que está formada por celulosa rígida, en cambio la célula
animal no la posee, sólo tiene la membrana citoplasmática que la separa del medio.
Una vacuola única llena de líquido que ocupa casi todo el interior de la célula vegetal, en cambio, la célula
animal, tiene varias vacuolas y son más pequeñas.
Las células vegetales pueden reproducirse mediante un proceso que da por resultado células iguales a las
progenitoras, este tipo de reproducción se llama reproducción asexual.
Las células animales pueden realizar un tipo de reproducción llamado reproducción sexual, en el cual, los
descendientes presentan características de los progenitores pero no son idénticos a él.
Imagen comparativa entre célula animal y célula vegetal