Teoría celular.
- El mundo microscópico se descubre en el s XVII, cuando el holandés Leeuwenhoek emplea por primera vez un pequeño microscopio.
- En 1665, el inglés Robert Hooke descubrió unas pequeñas cavidades a las que llamó células (celdas o habitaciones pequeñas).
- Con el perfeccionamiento de los microscopios en la primera mitad del s XIX, el botánico escocés Robert Brown, en 1831, observó un corpúsculo en las células vegetales (núcleo), que consideró el elemento básico de la estructura celular.
- En 1838, los alemanes Schleiden y Schwann formulan la teoría celular (todos los seres vivos están constituídos por células y productos celulares).
- Virchow, Pasteur y Santiago Ramón y Cajal ayudaron a perfeccionar la teoría celular con sus descubrimientos, pero fueron estos últimos los que le concedieron a la teoría validez universal. Sus principios actuales son:
- La célula es la unidad estructural y funcional de todos los seres vivos.
- Toda célula procede siempre de otra.
- La actividad de un organismo es resultado de la actividad de todas las células que lo componen. La solución de todos los problemas biológicos debe buscarse en los procesos celulares.
- En 1665, el inglés Robert Hooke descubrió unas pequeñas cavidades a las que llamó células (celdas o habitaciones pequeñas).
- Con el perfeccionamiento de los microscopios en la primera mitad del s XIX, el botánico escocés Robert Brown, en 1831, observó un corpúsculo en las células vegetales (núcleo), que consideró el elemento básico de la estructura celular.
- En 1838, los alemanes Schleiden y Schwann formulan la teoría celular (todos los seres vivos están constituídos por células y productos celulares).
- Virchow, Pasteur y Santiago Ramón y Cajal ayudaron a perfeccionar la teoría celular con sus descubrimientos, pero fueron estos últimos los que le concedieron a la teoría validez universal. Sus principios actuales son:
- La célula es la unidad estructural y funcional de todos los seres vivos.
- Toda célula procede siempre de otra.
- La actividad de un organismo es resultado de la actividad de todas las células que lo componen. La solución de todos los problemas biológicos debe buscarse en los procesos celulares.
Biomoléculas.
Toda la materia que compone las células (excepto el agua y las sales) está formada por moléculas orgánicas (contienen carbono). Se pueden agrupar en 4 grandes clases:
- Glúcidos o hidratos de carbono: formados por C, H y O.
1.- Monosacáridos: constan de una sola molécula, como la glicosa, la frutosa y la ribosa.
2.- Disacáridos: formados por dos moléculas de monosacáridos, como la sacarosa o la lactosa.
Los monosacáridos y los disacáridos tienen sabor dulce y se llaman azúcares.
3.- Polisacáridos: no tienen sabor dulce y desempeñan funciones de almacenamiento de energía y formación de estructuras celulares. Los principales son el almidón (vegetales), glicógeno (animales), la celulosa (paredes vegetales), quitina (composición del exoesqueleto de los artrópodos y las paredes celulares de muchos fungos).
- Lípidos: formados por C, H, O, N y P. Los más importantes son:
1.- Grasas o triglicéridos: sirven como depósitos de reserva energética, pues al oxidarse durante la respiración celular proporcionan más del doble de energía que los glúcidos o las proteínas.
2.- Fosfolípidos: constituyen la estructura de las membranas celulares.
3.- Ceras: forman cubiertas protectoras en las hojas y en los frutos, en la piel, en el pelo y en las plumas.
4.- Los terpenos: forman pigmentos o sustancias olorosas en los vegetales y en algunas vitaminas, como la A, E y K.
5.- Los esteroides: forman vitaminas, como la D, hormonas, como las sexuales, el colesterol..
- Proteínas: constituídas por C, H, O, N y S. Están formadas por la unión de 20 unidades diferentes de moléculas denominadas aminoácidos. Sus principales funciones son:
1.- Son componentes de las membranas y orgánulos celulares.
2.- Los enzimas catalizan reacciones celulares. La gran mayoría son proteínas.
3.- Son vehículo de transporte de ciertas moléculas, como la hemoglobina (oxígeno).
4.- Regulan y coordinan procesos, como muchas hormonas.
5.- Son responsables de la contracción muscular.
6.- Tienen acción defensora.
7.- En algunas ocasiones suministran energía.
- Ácidos nucleicos: constituídos por C, H, O, N y P. Se forman por la unión de nucleótidos.
1.- ADN (ácido desoxirribonucleico). Es la molécula portadora de la información hereditaria de la célula y contiene las instrucciones necesarias para el desarrollo de los organismos.
2.- ARN: recibe la información del ADN y sintetiza proteínas.
- Glúcidos o hidratos de carbono: formados por C, H y O.
1.- Monosacáridos: constan de una sola molécula, como la glicosa, la frutosa y la ribosa.
2.- Disacáridos: formados por dos moléculas de monosacáridos, como la sacarosa o la lactosa.
Los monosacáridos y los disacáridos tienen sabor dulce y se llaman azúcares.
3.- Polisacáridos: no tienen sabor dulce y desempeñan funciones de almacenamiento de energía y formación de estructuras celulares. Los principales son el almidón (vegetales), glicógeno (animales), la celulosa (paredes vegetales), quitina (composición del exoesqueleto de los artrópodos y las paredes celulares de muchos fungos).
- Lípidos: formados por C, H, O, N y P. Los más importantes son:
1.- Grasas o triglicéridos: sirven como depósitos de reserva energética, pues al oxidarse durante la respiración celular proporcionan más del doble de energía que los glúcidos o las proteínas.
2.- Fosfolípidos: constituyen la estructura de las membranas celulares.
3.- Ceras: forman cubiertas protectoras en las hojas y en los frutos, en la piel, en el pelo y en las plumas.
4.- Los terpenos: forman pigmentos o sustancias olorosas en los vegetales y en algunas vitaminas, como la A, E y K.
5.- Los esteroides: forman vitaminas, como la D, hormonas, como las sexuales, el colesterol..
- Proteínas: constituídas por C, H, O, N y S. Están formadas por la unión de 20 unidades diferentes de moléculas denominadas aminoácidos. Sus principales funciones son:
1.- Son componentes de las membranas y orgánulos celulares.
2.- Los enzimas catalizan reacciones celulares. La gran mayoría son proteínas.
3.- Son vehículo de transporte de ciertas moléculas, como la hemoglobina (oxígeno).
4.- Regulan y coordinan procesos, como muchas hormonas.
5.- Son responsables de la contracción muscular.
6.- Tienen acción defensora.
7.- En algunas ocasiones suministran energía.
- Ácidos nucleicos: constituídos por C, H, O, N y P. Se forman por la unión de nucleótidos.
1.- ADN (ácido desoxirribonucleico). Es la molécula portadora de la información hereditaria de la célula y contiene las instrucciones necesarias para el desarrollo de los organismos.
2.- ARN: recibe la información del ADN y sintetiza proteínas.
Biomoléculas inorgánicas y bioelementos.
Además de las biomoléculas orgánicas están el agua y las sales minerales (inorgánicas).
- El agua: es la molécula más abundante en las células (70-90% del peso de cada individuo). Funciones:
- Es un gran disolvente.
- Actúa como vehículo de intercambio de sustancias entre la célula y el medio.
- Evita los cambios bruscos de temperatura.
- Sales minerales:
- Forman estructuras esqueléticas.
- Los iones intervienen en todos los procesos celulares.
Decir también que hay unos 70 elementos químicos llamados bioelementos, entre los que destacan:
- C, O, H, N: constituyen el 99% de la masa de la célula.
- P, S: están en cantidades menores, imprescindibles para las funciones vitales.
- Fe, Cu, Zn, I, Na, K, F: esos y todos los restantes son imprescindibles para la propagación del impulso nervioso.
Los bioelementos que se encuentran en menor proporción al 0,1% se llaman oligoelementos.
- El agua: es la molécula más abundante en las células (70-90% del peso de cada individuo). Funciones:
- Es un gran disolvente.
- Actúa como vehículo de intercambio de sustancias entre la célula y el medio.
- Evita los cambios bruscos de temperatura.
- Sales minerales:
- Forman estructuras esqueléticas.
- Los iones intervienen en todos los procesos celulares.
Decir también que hay unos 70 elementos químicos llamados bioelementos, entre los que destacan:
- C, O, H, N: constituyen el 99% de la masa de la célula.
- P, S: están en cantidades menores, imprescindibles para las funciones vitales.
- Fe, Cu, Zn, I, Na, K, F: esos y todos los restantes son imprescindibles para la propagación del impulso nervioso.
Los bioelementos que se encuentran en menor proporción al 0,1% se llaman oligoelementos.
La célula y su estructura.
La célula es la unidad fundamental, tanto de estructura como de función, es decir, el fragmento más diminuto que ostenta todas las características de los seres vivos. Las células pueden ser eucariotas (animales o vegetales) o procariotas.
Célula eucariota animal:
Tiene los mismos orgánulos que la célula eucariota vegetal. Las diferencias que tiene son:
- Sus vacuolas son más pequeñas y numerosas.
- Tiene centriolos: intervienen en la división celular, formando el huso mitótico.
Tiene los mismos orgánulos que la célula eucariota vegetal. Las diferencias que tiene son:
- Sus vacuolas son más pequeñas y numerosas.
- Tiene centriolos: intervienen en la división celular, formando el huso mitótico.
Sus diferencias con la célula animal son:
- Tiene pared celular: recubre y protege la membrana, compuesta por una trama de fibras de celulosa acompañada de otros componentes.
- Posee cloroplastos, orgánulos en los que se realiza la fotosíntesis.
- Sus vacuolas son más grandes y escasas.
- Tiene pared celular: recubre y protege la membrana, compuesta por una trama de fibras de celulosa acompañada de otros componentes.
- Posee cloroplastos, orgánulos en los que se realiza la fotosíntesis.
- Sus vacuolas son más grandes y escasas.
Orgánulos comunes en células animales y vegetales con membrana:
- Aparato de Golgi: un conjunto de membranas con forma de sacos, de los que se desprenden vesículas. Modifica los productos del retículo endoplasmático, preparándolos para la secreción.
- Lisosomas: son las vesículas formadas en el aparato de Golgi. Contienen enzimas digestivos que hidrolizan biomoléculas y estructuras celulares. Si su membrana se rompiese, la célula sería destruída.
- Retículo endoplasmático: es un conjunto de membranas que forman sacos aplanados y túbulos comunicados entre si.
- Rugoso: tiene ribosomas adheridos a su superficie, que sintetizan proteínas para la célula.
- Liso: carece de ribosomas. Su función está relacionada con la síntesis de lípidos.
- Vacuolas: almacenan sustancias.
- Mitocondrias: son orgánulos con doble membrana. La interna forma las cristas mitocondriales, que poseen los enzimas de la respiración celular.
Orgánulos celulares sin membrana:
- Ribosomas: formados por ARN y proteínas. Están en el citoplasma, libres o sobre las membranas del retículo endoplasmático. Su función es sintetizar proteínas.
- Citoesqueleto: es una red de filamentos proteicos, que se extiende por todo el citoplasma.
- Microfilamentos: responsables de la contracción muscular, los movimientos del citoplasma y la formación de pseudópodos. También forman el anillo que permite el reparto del citoplasma entre dos células hijas.
- Microtúbulos: filamentos individuales rectilíneos que se extienden por el citoplasma. Participan en el transporte intracelular y forman el huso miótico, los centriolos y los cuerpos basales de cilios y flagelos.
- Cilios y flagelos: son prolongaciones alargadas de la membrana celular, dotadas de movimiento. Su estructura es idéntica, pero los cilios son más cortos y numerosos. Permiten la locomoción de organismos unicelulares y de los espermatozoides, capturan alimento..
Además de estos orgánulos constan de:
- Membrana plasmática: una capa continua que rodea la célula y controla el intercambio de sustancias con el exterior.
- Citoplasma: es el contenido de la célula, situado entre la membrana plasmática y la nuclear. Está formado por un medio líquido (citosol), y en el se encuentran dispersos los orgánulos.
- Núcleo: es el orgánulo que dirige la actividad de la célula. Se rodea de una doble membrana con poros, y contiene un líquido (nucleoplasma) donde se encuentran el nucléolo y la cromatina.
- Nucléolo: formado por ARN y proteínas, forma ribosomas.
- Cromatina: formada por ADN y proteínas. Al principio de la división celular da lugar a los cromosomas.
- Aparato de Golgi: un conjunto de membranas con forma de sacos, de los que se desprenden vesículas. Modifica los productos del retículo endoplasmático, preparándolos para la secreción.
- Lisosomas: son las vesículas formadas en el aparato de Golgi. Contienen enzimas digestivos que hidrolizan biomoléculas y estructuras celulares. Si su membrana se rompiese, la célula sería destruída.
- Retículo endoplasmático: es un conjunto de membranas que forman sacos aplanados y túbulos comunicados entre si.
- Rugoso: tiene ribosomas adheridos a su superficie, que sintetizan proteínas para la célula.
- Liso: carece de ribosomas. Su función está relacionada con la síntesis de lípidos.
- Vacuolas: almacenan sustancias.
- Mitocondrias: son orgánulos con doble membrana. La interna forma las cristas mitocondriales, que poseen los enzimas de la respiración celular.
Orgánulos celulares sin membrana:
- Ribosomas: formados por ARN y proteínas. Están en el citoplasma, libres o sobre las membranas del retículo endoplasmático. Su función es sintetizar proteínas.
- Citoesqueleto: es una red de filamentos proteicos, que se extiende por todo el citoplasma.
- Microfilamentos: responsables de la contracción muscular, los movimientos del citoplasma y la formación de pseudópodos. También forman el anillo que permite el reparto del citoplasma entre dos células hijas.
- Microtúbulos: filamentos individuales rectilíneos que se extienden por el citoplasma. Participan en el transporte intracelular y forman el huso miótico, los centriolos y los cuerpos basales de cilios y flagelos.
- Cilios y flagelos: son prolongaciones alargadas de la membrana celular, dotadas de movimiento. Su estructura es idéntica, pero los cilios son más cortos y numerosos. Permiten la locomoción de organismos unicelulares y de los espermatozoides, capturan alimento..
Además de estos orgánulos constan de:
- Membrana plasmática: una capa continua que rodea la célula y controla el intercambio de sustancias con el exterior.
- Citoplasma: es el contenido de la célula, situado entre la membrana plasmática y la nuclear. Está formado por un medio líquido (citosol), y en el se encuentran dispersos los orgánulos.
- Núcleo: es el orgánulo que dirige la actividad de la célula. Se rodea de una doble membrana con poros, y contiene un líquido (nucleoplasma) donde se encuentran el nucléolo y la cromatina.
- Nucléolo: formado por ARN y proteínas, forma ribosomas.
- Cromatina: formada por ADN y proteínas. Al principio de la división celular da lugar a los cromosomas.
Nutrición celular.
La nutrición es el conjunto de procesos mediante los cuales las células adquieren y transforman materia y energía del exterior. Comprende el intercambio de sustancias a través de la membrana, las transformaciones químicas de las moléculas y la excreción. En las células, este intercambio de sustancias puede producirse de dos maneras a través de la membrana.
- Sin deformación: así entran en la célula el oxígeno y otros elementos. Los gases son moléculas pequeñas, que atraviesan la membrana por difusión simple (movimiento de partículas de una zona de mucha concentración a otra de poca).
-La difusión facilitada se produce cuando las moléculas se unen a las proteínas de la membrana, que actúan como transporte. Se conoce también como transporte pasivo, sin gasto de energía.
- Transporte activo, con gasto de energía. Es el paso de iones o moléculas de una zona con menor concentración a otra con más.
- Con deformación: este transporte de sustancias solo se da en algunas células heterótrofas, y gasta energía. El transporte de materiales que no atraviesan la membrana se realiza por:
- Endocitosis: la membrana engloba la partícula en una vesícula a su alrededor, que pasa al interior de la célula. Hay fagocitosis (ingestión de sólidos), y pinocitosis (ingestión de líquidos).
- Exocitosis: las sustancias son englobadas en vesículas y se expulsan de la célula.
- Sin deformación: así entran en la célula el oxígeno y otros elementos. Los gases son moléculas pequeñas, que atraviesan la membrana por difusión simple (movimiento de partículas de una zona de mucha concentración a otra de poca).
-La difusión facilitada se produce cuando las moléculas se unen a las proteínas de la membrana, que actúan como transporte. Se conoce también como transporte pasivo, sin gasto de energía.
- Transporte activo, con gasto de energía. Es el paso de iones o moléculas de una zona con menor concentración a otra con más.
- Con deformación: este transporte de sustancias solo se da en algunas células heterótrofas, y gasta energía. El transporte de materiales que no atraviesan la membrana se realiza por:
- Endocitosis: la membrana engloba la partícula en una vesícula a su alrededor, que pasa al interior de la célula. Hay fagocitosis (ingestión de sólidos), y pinocitosis (ingestión de líquidos).
- Exocitosis: las sustancias son englobadas en vesículas y se expulsan de la célula.