LA CÉLULA UNIDAD FUNCIONAL Y ESTRUCTURAL
CÉLULA ANIMAL
CÉLULA VEGETAL
La célula es
una 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 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 propias
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 que lo constituyen.
CARACTERÍSTICAS
GENERALES DE LAS CÉLULAS
Hay células de formas y
tamaños muy variados. Algunas de las células bacterianas más pequeñas tienen
forma cilíndrica de menos de una micra o µm (1 µm es igual a una millonésima de
metro) de longitud. En el extremo opuesto se encuentran las células nerviosas,
corpúsculos de forma compleja con numerosas prolongaciones delgadas que pueden
alcanzar varios metros de longitud (las del cuello de la
jirafa constituyen un ejemplo espectacular). Casi todas las células vegetales
tienen entre 20 y 30 µm de longitud, forma poligonal y pared celular
rígida. Las células de los tejidos animales suelen ser compactas, entre 10 y 20
µm de diámetro y con una membrana superficial deformable y casi siempre muy
plegada.
Pese a las muchas
diferencias de aspecto y función, todas las células están envueltas en una
membrana —llamada membrana plasmática— que encierra una sustancia rica en agua llamada
citoplasma. En el interior de las células tienen lugar numerosas reacciones
químicas que les permiten crecer, producir energía y eliminar
residuos. El conjunto de estas reacciones se llama metabolismo (término
que proviene de una palabra griega que significa cambio).
Todas las células contienen información hereditaria
codificada en moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN);
esta información dirige la actividad de la célula y asegura la
reproducción y el paso de los caracteres a la descendencia. Estas y otras
numerosas similitudes (entre ellas muchas moléculas idénticas o casi idénticas)
demuestran que hay una relación evolutiva entre las células actuales y las
primeras que aparecieron sobre la Tierra.
COMPOSICIÓN QUÍMICA
En los organismos vivos no
hay nada que contradiga las leyes de
la química y
la física.
La química de los seres vivos, objeto de estudio de la bioquímica,
está dominada por compuestos de carbono y
se caracteriza por reacciones acaecidas en solución acuosa y en un
intervalo de temperaturas pequeño. La química de los organismos vivientes es
muy compleja, más que la de cualquier otro sistema químico
conocido. Está dominada y coordinada por polímeros de gran tamaño, moléculas
formadas por encadenamiento de subunidades químicas; las propiedades únicas de
estos compuestos permiten a células y organismos crecer y reproducirse. Los
tipos principales de macromoléculas son las proteínas,
formadas por cadenas lineales de aminoácidos; los ácidos nucleicos,
ADN y ARN, formados por bases nucleotídicas, y los polisacáridos, formados por
subunidades de azúcares.
CÉLULAS
PROCARIÓTICAS Y EUCARIÓTICAS
Entre las células
procarióticas y eucarióticas hay diferencias fundamentales en cuanto a tamaño y organización interna.
Las procarióticas, que comprenden bacterias y cianobacterias (antes llamadas
algas verdeazuladas), son células pequeñas, entre 1 y 5 µm de diámetro, y de estructura sencilla;
el material genético (ADN) está concentrado en una región, pero no hay ninguna
membrana que separe esta región del resto de la célula. Las células
eucarióticas, que forman todos los demás organismos vivos, incluidos protozoos,
plantas, hongos y
animales, son mucho mayores (entre 10 y 50 µm de longitud) y tienen el material
genético envuelto por una membrana que forma un órgano esférico conspicuo
llamado núcleo. De hecho, el término eucariótico deriva del griego ‘núcleo
verdadero’, mientras que procariótico significa ‘antes del núcleo’.
Partes de la célula
El núcleo
El órgano más conspicuo en
casi todas las células animales y vegetales es el núcleo; está rodeado de forma
característica por una membrana, es esférico y mide unas 5 µm de diámetro.
Dentro del núcleo, las moléculas de ADN y proteínas están organizadas en cromosomas que
suelen aparecer dispuestos en pares idénticos. Los cromosomas están muy
retorcidos y enmarañados y es difícil identificarlos por separado. Pero justo
antes de que la célula se divida, se condensan y adquieren grosor suficiente
para ser detectables como estructuras independientes.
El ADN del interior de cada cromosoma es una molécula única muy larga y
arrollada que contiene secuencias lineales de genes. Éstos encierran a su vez
instrucciones codificadas para la construcción de las moléculas de proteínas y
ARN necesarias para producir una copia funcional de la célula.
El núcleo está rodeado por
una membrana doble, y la interacción con
el resto de la célula (es decir, con el citoplasma) tiene lugar a través de
unos orificios llamados poros nucleares. El nucleolo es una región especial en
la que se sintetizan partículas que contienen ARN y proteína que migran al
citoplasma a través de los poros nucleares y a continuación se modifican para
transformarse en ribosomas.
El núcleo controla la síntesis de
proteínas en el citoplasma enviando mensajeros moleculares. El ARN mensajero
(ARNm) se sintetiza de acuerdo con las instrucciones contenidas en el ADN y
abandona el núcleo a través de los poros. Una vez en el citoplasma, el ARNm se
acopla a los ribosomas y codifica la estructura primaria de una proteína
específica.
Citoplasma y citosol
El citoplasma comprende todo
el volumen de
la célula, salvo el núcleo. Engloba numerosas estructuras especializadas y
orgánulos, como se describirá más adelante.
La solución acuosa concentrada
en la que están suspendidos los orgánulos se llama citosol. Es un gel de base
acuosa que contiene gran cantidad de moléculas grandes y pequeñas, y en la
mayor parte de las células es, con diferencia, el compartimiento más voluminoso
(en las bacterias es el único compartimiento intracelular). En el citosol se
producen muchas de las funciones más importantes demantenimiento celular,
como las primeras etapas de descomposición de moléculas nutritivas y la
síntesis de muchas de las grandes moléculas que constituyen la célula.
Aunque muchas moléculas del
citosol se encuentran en estado de
solución verdadera y se desplazan con rapidez de un lugar a otro por difusión
libre, otras están ordenadas de forma rigurosa. Estas estructuras ordenadas
confieren al citosol una organización interna que actúa como marco para la
fabricación y descomposición de grandes moléculas y canaliza muchas de las
reacciones químicas celulares a lo largo de vías restringidas.
Citoesqueleto
El citoesqueleto es una red de filamentos
proteicos del citosol que ocupa el interior de todas las células animales y
vegetales. Adquiere una relevancia especial en las animales, que carecen de
pared celular rígida, pues el citoesqueleto mantiene la estructura y la forma
de la célula. Actúa como bastidor para la organización de la célula y la
fijación de orgánulos y enzimas.
También es responsable de muchos de los movimientos celulares. En muchas
células, el citoesqueleto no es una estructura permanente, sino que se
desmantela y se reconstruye sin cesar. Se forma a partir de tres tipos
principales de filamentos proteicos: microtúbulos, filamentos de actina y
filamentos intermedios, unidos entre sí y a otras estructuras celulares por
diversas proteínas.
Los movimientos de las
células eucarióticas están casi siempre mediatizados por los filamentos de
actina o los microtúbulos. Muchas células tienen en la superficie pelos
flexibles llamados cilios o flagelos, que contienen un núcleo formado por un
haz de microtúbulos capaz de desarrollar movimientos de flexión regulares que
requieren energía. Los espermatozoides nadan con ayuda de flagelos, por
ejemplo, y las células que revisten el intestino y otros conductos del cuerpo
de los vertebrados tienen en la superficie numerososcilios que impulsan
líquidos y partículas en una dirección determinada.
Se encuentran grandes haces de filamentos de actina en las células musculares
donde, junto con una proteína llamada miosina, generan contracciones poderosas.
Los movimientos asociados con la división celular dependen en animales y
plantas de los filamentos de actina y los microtúbulos, que distribuyen los
cromosomas y otros componentes celulares entre las dos células hijas en fase de
segregación. Las células animales y vegetales realizan muchos otros movimientos
para adquirir una forma determinada o para conservar su compleja estructura
interna.
Mitocondrias y cloroplastos
Las mitocondrias son uno de
los orgánulos más conspicuos del citoplasma y se encuentran en casi todas las
células eucarióticas. Observadas al microscopio,
presentan una estructura característica: la mitocondria tiene forma alargada u
oval de varias micras de longitud y está envuelta por dos membranas distintas,
una externa y otra interna, muy replegada.
Las mitocondrias son los
orgánulos productores de energía. La célula necesita energía para crecer y
multiplicarse, y las mitocondrias aportan casi toda esta energía realizando las
últimas etapas de la descomposición de las moléculas de los alimentos.
Estas etapas finales consisten en el consumo de oxígeno y
la producción de
dióxido de carbono, proceso llamado respiración,
por su similitud con la respiración pulmonar. Sin mitocondrias, los animales y
hongos no serían capaces de utilizar oxígeno para extraer toda la energía de
los alimentos y mantener con ella el crecimiento y la capacidad de
reproducirse. Los organismos llamados anaerobios viven en medios sin
oxígeno, y todos ellos carecen de mitocondrias.
Los 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 aún más compleja que la
mitocondrial: además de las dos membranas de la envoltura, tienen numerosos
sacos internos formados por membrana 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;
esta función consiste en utilizar la energía de la luz solar
para activar la síntesis de moléculas de carbono pequeñas y ricas en energía, y
va acompañado de liberación de oxígeno. Los cloroplastos producen tanto las
moléculas nutritivas como el oxígeno que utilizan las mitocondrias.
Membranas internas
Núcleos, mitocondrias y
cloroplastos no son los únicos orgánulos internos de las células eucarióticas
delimitados por membranas. El citoplasma contiene también muchos otros
orgánulos envueltos por una membrana única que desempeñan funciones diversas.
Casi todas guardan relación con la introducción de
materias primas y la expulsión de sustancias elaboradas y productos de
desecho por parte de la célula. Por ello, en las células especializadas en la
secreción de proteínas, por ejemplo, determinados orgánulos están muy
atrofiados; en cambio, los orgánulos son muy numerosos en las células de los
vertebrados superiores especializadas en capturar y digerir los virus y
bacterias que invaden el organismo.
La mayor parte de los
componentes de la membrana celular se forman en una red tridimensional
irregular de espacios rodeada a su vez por una membrana y llamada retículo
endoplasmático (RE), en el cual se forman también los materiales que
son expulsados por la célula. El aparato de Golgi está formado por pilas de
sacos aplanados envueltos en membrana; este aparato recibe las moléculas
formadas en el retículo endoplasmático, las transforma y las dirige hacia
distintos lugares de la célula.
Los lisosomas son pequeños
orgánulos de forma irregular que contienen reservas de enzimas necesarias para
la digestión celular de numerosas moléculas indeseables. Los peroxisomas son
vesículas pequeñas envueltas en membrana que proporcionan un sustrato
delimitado para reacciones en las cuales se genera y degrada peróxido de hidrógeno,
un compuesto reactivo que puede ser peligroso para la célula. Las membranas
forman muchas otras vesículas pequeñas encargadas de transportar materiales
entre orgánulos. En una célula animal típica, los orgánulos limitados por
membrana pueden ocupar hasta la mitad del volumen celular total.
División celular
Las plantas y los animales
están formados por miles de millones de células individuales organizadas en
tejidos y órganos que cumplen funciones específicas. Todas las células de
cualquier planta o animal han surgido a partir de una única célula inicial —el
óvulo fecundado— por un proceso de división. El óvulo fecundado se divide y
forma dos células hijas idénticas, cada una de las cuales contiene un juegode
cromosomas idéntico al de la célula parental. Después cada una de las células
hijas vuelve a dividirse de nuevo, y así continúa el proceso. Salvo en la
primera división del óvulo, todas las células crecen hasta alcanzar un tamaño
aproximado al doble del inicial antes de dividirse. En este proceso, llamado mitosis,
se duplica el número de cromosomas (es decir, el ADN) y cada uno de los juegos duplicados
se desplaza sobre una matriz de
microtúbulos hacia un polo de la célula en división, y constituirá la dotación
cromosómica de cada una de las dos células hijas que se forman.
Pasos para la realización de
la división de las células
- La célula se prepara para dividirse.
- Los cromosomas se dividen.
- Se forma el huso acromático.
- Las cromátidas se alinean en el centro de la célula.
- Las cromatidas se separan.
- La célula se estrecha por el centro.
- La membrana celular empieza a dividirse.
- Las dos nuevas células hijas reciben la misma dotación cromosómica.
Cáncer
El cáncer es el crecimiento
tisular producido por la proliferación continua de células anormales con
capacidad de invasión y destrucción de otros tejidos. El cáncer que puede originarse
a partir de cualquier tipo de célula en cualquier tejido corporal, no es una
enfermedad única sino un conjunto de enfermedades que se
clasifican en función del tejido y célula de origen. Existen varios cientos de
formas distintas, siendo tres los principales subtipos: los sarcomas proceden
del tejido conectivo como huesos,
cartílagos, nervios, vasos sanguíneos, músculos y
tejido adiposo. Los carcinomas proceden de tejidos epiteliales como la piel o
los epitelios que tapizan las cavidades y órganos corporales, y los tejidos
glandulares de la mama y próstata. Los carcinomas incluyen algunos de los
cánceres más frecuentes. Los carcinomas de estructura similar a la piel se
denominan carcinomas de células escamosas. Los que tienen una estructura
glandular se denominan adenocarcinomas. En el tercer subtipo se encuentran las
leucemias y linfomas que incluyen los cánceres de los tejidos formadores de las
células sanguíneas. Producen inflamación de
los ganglios linfáticos, invasión del bazo y médula ósea, y sobreproducción de
células blancas inmaduras. Estos factores ayudan a su clasificación.
Naturaleza de la enfermedad
El crecimiento canceroso, o
neoplasia, es clonal —todas las células proceden de una única célula madre.
Estas células han escapado al control que
en condiciones normales rige el crecimiento celular. Como las células
embrionarias, son incapaces de madurar o diferenciarse en un estadio adulto y
funcional. La proliferación de estas células puede formar una masa denominada
tumor, que crece sin mantener relación con la función del órgano del que
procede.
Clonación de genes
Es el proceso mediante el
cual puede aislarse un gen de entre todos los genes diferentes que existen en
un organismo, lo que permite realizar su caracterización. Esto se consigue con
la preparación de una batería de bacterias que contienen todos los genes
distintos presentes en un organismo de manera que cada una de ellas contiene un
solo gen. Esto se lleva a cabo efectuando cortes del ADN de unindividuo.
Otra alternativa es la de crear un conjunto de todas las secuencias de ADN
expresadas en una célula específica mediante la producción de copias
complementarias de ADN a partir del ARNm hallado en dichas células. En ambos
casos, los fragmentos de ADN se unen a un vector, un virus bacteriano conocido
como bacteriófago o a un ADN circular denominado plásmido, que se introduce en
una bacteria de forma que cada una adquiere sólo una copia del vector y por tanto
recibe sólo un fragmento de ADN.
Los grupos preparados
de esta forma se pueden examinar para identificar la bacteria que contiene el
gen objeto de estudio. Entonces, se toma esta bacteria y se hace crecer para
producir un clon de bacterias idénticas. Como el vector que contiene el ADN
insertado se replica siempre que la célula bacteriana se divide, se produce la
cantidad suficiente de ADN insertado clonado necesaria para caracterizar el
gen. De esta manera es posible estudiar los genes que codifican proteínas que
tienen un interés especial,
o aquellos cuya inactivación, consecuencia de una mutación, origina una enfermedad
específica. Por ejemplo, podemos determinar su secuencia y la naturaleza de la
mutación que da lugar a una enfermedad.
Gen,
unidad de herencia,
partícula de material genético que determina la herencia de una característica
determinada, o de un grupo de
ellas. Los genes están localizados en los cromosomas en el núcleo celular y se
disponen en línea a lo largo de cada uno de ellos. Cada gen ocupa en el
cromosoma una posición, o locus. Por esta razón, el término locus se
intercambia en muchas ocasiones con el de gen.
ACTIVIDAD PARA INVESTIGAR
1) Identifica y habla de las tres partes básicas de la célula eucariota.
2) Establezca semejanzas y diferencias entre células animales y vegetales .
3) Explicar algunas de las formas en las cuales las células incorporan sustancias a través de su membrana celular
4) Determina como logran nutrirse las células.
5) En que consiste la fabricación o síntesis de proteínas y en que parte de la célula se produce
6) Como se relacionan las células con su entorno .
7 Nombre los procesos por los cales se reproducen las células.
me parece muy interesante tomar esto como primer tema, el vídeo es muy completo y me parece muy bueno tomar como ejemplo la fabrica, ya que se facilita mas el método de aprendizaje y de comprensión ante el tema y junto a la lectura se complementan el uno al otro.
ResponderEliminarCAMILA ANDREA REYES URIBE
GRADO: 7º
COLEGIO SAN LUIS GONZAGA
es un tema muy interesante que buen tema aprendí muchas cosas que jamas había sabido y el vídeo esta muy fácil de comprender espero que coloquen mas temas tan interesantes como este me encanto
ResponderEliminarLUISA NATALIA VARGAS QUINTERO
GRADO SÉPTIMO
COLEGIO SAN LUIS GONZAGA
aajajjajaj luisa usted no sabia que era la celula jaajjajajaj bueno pues ami me parecio que el profesor tiene sus razones para darnos este tema ya visto la mayoria de veces jaaajjaja esta muy vacana la pagina :p :3 xD
ResponderEliminarEste comentario ha sido eliminado por el autor.
Eliminarno lau no sabia porque no sabia y yaaaaa
Eliminarahh se me olvidaba
ResponderEliminarnombre: Laura Daniela Romero Barrera
grado: septimo 7°
colegio: san luis gonzaga
ok chao :p xD
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
ResponderEliminarEstos Temas Estan Muy Interesantes En Especial El De La Celulas Procariotas Que Volvi A Recordar El Tema Pero Mas Afodo Espero Que Sigan Subiendo Mas Videos Interesantes Como El Anterior Por Cierto Muy Interesante El Video Me Lo Vi 2 Vecez Y Me Parecio Interesante Danna Valentina Herrera Hernandez Grado:Septimo
ResponderEliminarCOLEGIO EDUCATIVO SAN LUIS GONZAGA
ESTA MUY INTERESANTE PROFEEEE @.@
ResponderEliminarel tema estuvo muy interesante
ResponderEliminaren especial el vídeo espero que siga así
vivían eslendy mantilla lopez
grado séptimo
colegio centro educativo san luis gonzaga
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
ResponderEliminarPROFE MILTON:
ResponderEliminarEl tema me parecio muy bueno e interesante para tratar en este grado
y el video esta completo,porque viendolo aprendi cosas interesantes que ni sabia tambien porque tiene lo necesario para estudiar ya sea para acumulativos o tareas, y es la primera vez que manejamos un blog, me parecio muy buena idea espero que no cambie el estilo del blog... :)
laura becerra parra
grado septimo
colegio san luis gonzaga
Buen articulo, estoy buscando información sobre temas de biología y química encontré un portal que me intereso mucho por el desarrollo de productos que generan es Wako Latin America
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