monografia de la celula
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El desarrollo de la teoría celular es una ilustración de la interacción entre hechos e ideas. Los avances técnicos han permitido ir descifrando poco a poco...TRANSCRIPT
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE ICA
BIOLOGIA
TEMA:
LA CELULA ANIMAL
PROFESOR:
ING: JESUS LEGUA ANGULO
GRUPO N° 3
2015
El agradecimiento especial para Dios todopoderoso que nos da la vida y la
sabiduría para poder entender
cada clase.
Dedico este trabajo a mis padres, mi profesor y a todos los que de alguna manera me han apoyado a poder realizarlo.
INTRODUCCION
De los 3.800 millones de años que la vida lleva existiendo sobre la Tierra, la
historia completa de la humanidad, desde la vida en las cavernas hasta el
moderno departamento de nuestros días, representa bastante menos del
uno por ciento de todo este tiempo, realmente es un período insignificante.
Durante los primeros dos mil millones de años los únicos habitantes de la
Tierra fueron exclusivamente las bacterias.
En realidad, tan importantes son estos microorganismos bacterianos, y tan
importante es su evolución, que la división fundamental de los seres vivos
en la Tierra no es la tradicionalmente supuesta entre plantas y animales,
sino entre procariotas y eucariotas.
Las células que poseen los animales se denominan células eucariotas. Son
más complejas que las procariotas, y en algunos casos mucho más grandes
en tamaño.
La principal característica de estas células, y del reino animal, es que dentro
de un mismo organismo puede haber gran variedad de células con diversas
funciones. En este sentido, el cuerpo humano contiene trillones de células,
incluyendo unos doscientos tipos de células diferentes, que varían en
tamaño, forma y función. Algunos ejemplos de células especializadas son:
- los espermatozoides, que miden unos pocos micrómetros de ancho y son
las células más pequeñas. En cambio las células nerviosas, llamadas
neuronas, ¡pueden medir hasta un metro de largo!;
- las células musculares, que contienen microfilamentos con proteínas, les
permite contraerse y por consiguiente causar todos nuestros movimientos:
¡cada vez que mueves un dedo estás movilizando muchísimas células!;
- los macrófagos, que son un tipo de glóbulo blanco que engloba bacterias
y otras partículas, desempeñan funciones inmunológicas vitales como las
respuestas del cuerpo a los microorganismos invasores. (Curtis, Barnes -
1989 BIOLOGÍA Ed. Panamericana. Madrid- España).
OBJETIVO
En el presente trabajo hace referencia a la célula, la cual es la unidad
anatómica y funcional del organismo animal, la estructura más pequeña
capaz de desempeñar todas las funciones vitales. Ésta forma parte de la
organización del cuerpo, ya que las células forman tejidos, los tejidos forman
órganos; los órganos forman sistemas y el conjunto de sistemas forman un
organismo.
El documento está estructurado de la siguiente manera, se hace mención
primeramente a la célula, enseguida a la teoría celular y posteriormente a los
tipos de células, su clasificación, estructura y función de los organelos.
La elaboración del trabajo fue con el objetivo de hacer una breve revisión de
literatura con ilustraciones sobre la célula animal y su estructura, los
organelos que la constituyen, así como la función que cada uno de ellos
realiza dentro ella. Por lo que pretende constituirse en un medio de consulta
para los interesados en el tema.
I. LA CELULA
La célula, es la unidad más pequeña de vida, capaz de realizar funciones
metabólicas (respirar, moverse, reaccionar a los estímulos externos) y de
reproducción para crear o utilizar energía para efectuar sus tareas. Esta
debe su nombre a Robert Hooke, que en 1665, al observar finos cortes de
corcho, llamo "celdas pequeñas" a los espacios hexagonales que observaba
en ellos (Alexander et al. 1992; Smith, 1995; Galván y Bojórques, 2002;
Velásquez, 2005).
1.1Teoría celular
Matthias Jacob Schleiden y Theodor Schwann, fueron los primeros
investigadores en generalizar e interpretar las observaciones sobre la célula.
Con la evidencia acumulada por diversos investigadores, los hallazgos de
Shcleiden en células vegetales y, por sus propias investigaciones que
Schwann publicó, en 1839, en donde propuso la idea de que todos los
organismos vivientes se constituyen a partir de un mismo tipo de estructura
elemental: la célula. Hecho con el cual quedaba formalmente establecida la
Teoría Celular.
A partir de que estos dos investigadores propusieron sus hipótesis para
explicar el origen de las células, aunque ambos estuvieron equivocados.
Fueron los alemanes Rudolf Virchow y Robert Remak quienes establecieron
en 1855, mediante sus investigaciones sobre la división celular, un principio
que resultó fundamental para la Biología: toda célula procede de otra célula.
Es decir, donde existe una célula debe haber existido una célula
preexistente, así como un animal surge solamente de un animal y una planta
surge solamente de una planta. Desde entonces y hasta hoy en día, la teoría
celular se ha ido desarrollando y expandiendo gracias a las aportaciones de
una gran cantidad de investigadores.
La teoría celular se puede resumir en las siguientes afirmaciones:
Todos los organismos están formados por una o más células.
La célula es la unidad básica de estructura y función de los
organismos.
Las células nuevas provienen, por reproducción celular, de células
que ya existen (Alexander et al. 1992; Galván y Bojórques, 2002;
Velásquez, 2005; Sampieri y Pineda, 2007).
1.2Células procariotas y eucariotas
La teoría celular, establece que todos los seres vivos están constituidos por
células y que toda célula proviene de una preexistente. En efecto, desde los
minúsculos microorganismos hasta las inmensas ballenas azules están
formadas por células.
Sin embargo, la estructura de las mismas puede ser muy diferente.
Ahora analizaremos los dos modelos de organización celular que existe en la
naturaleza: las células procariotas y eucariotas.
Células Procariotas
Las células procariotas estructuralmente son las más simples y pequeñas.
Como toda célula, están delimitadas por una membrana plasmática que
contiene pliegues hacia el interior (invaginaciones) algunos de los cuales
son denominados laminillas y otro es denominado mesosoma y está
relacionado con la división de la célula.
La célula procariota por fuera de la membrana está rodeada por una pared
celular que le brinda protección.
El interior de la célula se denomina citoplasma. En el centro es posible
hallar una región más densa, llamada nucleoide, donde se encuentra el
material genético o ADN. Es decir que el ADN no está separado del resto del
citoplasma y está asociado al mesosoma.
En el citoplasma también hay ribosomas, que son estructuras que tienen la
función de fabricar proteínas. Pueden estar libres o formando conjuntos
denominados polirribosomas.
Las células procariotas pueden tener distintas estructuras que le permiten la
locomoción, como por ejemplo las cilias (que parecen pelitos) o flagelos
(filamentos más largos que las cilias).
Esquema de célula procariota. Las bacterias son los organismos que poseen
una organización celular de este tipo. La zona sombreada en el citoplasma
representa el nucleoide, zona más densa donde se encuentra el ADN
bacteriano y no está físicamente separado del resto de las estructuras
citoplasmáticas.
Células Eucarióticas
Las células eucariotas tienen un modelo de organización mucho más
complejo que las procariotas. Su tamaño es mucho mayor y en el citoplasma
es posible encontrar un conjunto de estructuras celulares que cumplen
diversas funciones y en conjunto se denominan organelas celulares.
El siguiente esquema representa el corte de una célula a la mitad para
poder observar todas sus organelas internas.
Entre las células eucariotas podemos distinguir dos tipos de células que
presentan algunas diferencias: son las células animales y vegetales.
II. PARTES DE LA CELULA
Membrana Celular: Es el limite externo de la célula formada por fosfolipido
y su función es delimitar la célula y controlar lo que sale e ingresa de la
célula.
Mitocondria: diminuta estructura celular de doble membrana responsable
de la conversión de nutrientes en el compuesto rico en energía trifosfato de
adenosina (ATP), que actúa como combustible celular. Por esta función que
desempeñan, llamada respiración, se dice que las mitocondrias son el motor
de la célula.
Cromatina: complejo macromolecular formado por la asociación de ácido
desoxirribonucleico o ADN y proteínas básicas, las histonas, que se
encuentra en el núcleo de las células eucarióticas.
Lisosoma: Saco delimitado por una membrana que se encuentra en las
células con núcleo (eucarióticas) y contiene enzimas digestivas que
degradan moléculas complejas. Los lisosomas abundan en las células
encargadas de combatir las enfermedades, como los leucocitos, que
destruyen invasores nocivos y restos celulares.
Aparato de Golgi: Parte diferenciada del sistema de membranas en el
interior celular, que se encuentra tanto en las células animales como en las
vegetales.
Citoplasma: El citoplasma comprende todo el volumen de la célula, salvo el
núcleo. Engloba numerosas estructuras especializadas y orgánulos, como se
describirá más adelante.
Nucleoplasma: El núcleo de las células eucarióticas es una estructura
discreta que contiene los cromosomas, recipientes de la dotación genética
de la célula. Está separado del resto de la célula por una membrana nuclear
de doble capa y contiene un material llamado nucleoplasma. La membrana
nuclear está perforada por poros que permiten el intercambio de material
celular entre nucleoplasma y citoplasma.
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.
Nucléolo: Estructura situada dentro del núcleo celular que interviene en la
formación de los ribosomas (orgánulos celulares encargados de la síntesis
de proteínas). El núcleo celular contiene típicamente uno o varios nucleolos,
que aparecen como zonas densas de fibras y gránulos de forma irregular.
No están separados del resto del núcleo por estructuras de membrana.
Centriolos: Cada una de las dos estructuras de forma cilíndrica que se
encuentran en el centro de un orgánulo de las células eucarióticas
denominado centrosoma. Al par de centriolos se conoce con el nombre de
diplosoma; éstos se disponen perpendicularmente entre sí.
Ribosoma: Corpúsculo celular que utiliza las instrucciones genéticas
contenidas en el ácido ribonucleico (ARN) para enlazar secuencias
específicas de aminoácidos y formar así proteínas. Los ribosomas se
encuentran en todas las células y también dentro de dos estructuras
celulares llamadas mitocondrias y cloroplastos. Casi todos flotan libremente
en el citoplasma (el contenido celular situado fuera del núcleo), pero muchos
están enlazados a redes de túbulos envueltos en membranas que ocupan
toda la masa celular y constituyen el llamado retículo endoplasmático.
Retículos Endoplasmaticos (RE): También retículo endoplásmico, extensa
red de tubos que fabrican y transportan materiales dentro de las células con
núcleo (células eucarióticas). El RE está formado por túbulos ramificados
limitados por membrana y sacos aplanados que se extienden por todo el
citoplasma (contenido celular externo al núcleo) y se conectan con la doble
membrana que envuelve al núcleo. Hay dos tipos de RE: liso y rugoso.
RE Rugoso: La superficie externa del RE rugoso está cubierta de
diminutas estructuras llamadas ribosomas, donde se produce la
síntesis de proteínas. Transporta las proteínas producidas en los
ribosomas hacia las regiones celulares en que sean necesarias o
hacia el aparato de Golgi, desde donde se pueden exportar al
exterior.
RE Liso: El RE liso desempeña varias funciones. Interviene en la
síntesis de casi todos los lípidos que forman la membrana celular y
las otras membranas que rodean las demás estructuras celulares,
como las mitocondrias. Las células especializadas en el metabolismo
de lípidos, como las hepáticas, suelen tener más RE liso.
El RE liso también interviene en la absorción y liberación de calcio
para mediar en algunos tipos de actividad celular. En las células del
músculo esquelético, por ejemplo, la liberación de calcio por parte del
RE activa la contracción muscular.
Membrana Plasmática: La membrana plasmática de las células
eucarióticas es una estructura dinámica formada por 2 capas de fosfolípidos
en las que se embeben moléculas de colesterol y proteínas. Los fosfolípidos
tienen una cabeza hidrófila y dos colas hidrófobas. Las dos capas de
fosfolípidos se sitúan con las cabezas hacia fuera y las colas, enfrentadas,
hacia dentro. Es decir, los grupos hidrófilos se dirigen hacia la fase acuosa,
los de la capa exterior de la membrana hacia el líquido extracelular y los de
la capa interior hacia el citoplasma.
2.1FUNCIONES
La célula realiza tres tipos de funciones: la nutrición, la relación y la
reproducción.
La nutrición comprende la incorporación de los alimentos al interior de la
célula, la transformación de los mismos y la asimilación de las sustancias
útiles para formar así la célula su propia materia.
Según sea su nutrición, hay células autótrofas y células heterótrofas.
Las células autótrofas fabrican su propia materia orgánica a partir de
la materia inorgánica del medio físico que la rodea, utilizando para ello
la energía química contenida en la materia inorgánica.
Las células heterótrofas fabrican su propia materia orgánica a partir
de la materia orgánica que contienen los alimentos que ingiere.
La relación comprende la elaboración de las respuestas correspondientes a
los estímulos captados.
La reproducción es el proceso de formación de nuevas células, o células
hijas, a partir de una célula inicial, o célula madre.
Hay dos procesos de reproducción celular: mitosis y meiosis.
Mediante la mitosis, a partir de una célula madre se originan dos
células hijas con el mismo número de cromosomas y la misma
información genética que la célula madre.
Mediante la meiosis, a partir de una célula madre se forman cuatro
células hijas, teniendo todas ellas la mitad del número de
cromosomas que la célula madre.
Membrana nuclear: Rodea al núcleo, permite la comunicación del interior
del núcleo con el citoplasma.
Citoplasma: Es la sustancia entre la membrana de la célula y la membrana
nuclear en la que los organelos flotan.
Aparato de Golgi: Transporta proteínas y lípidos a la célula y fabrica
lisosomas.
Lisosomas: Organelos que digieren las proteinas de la célula o materia del
exterior.
Mitocondria: Es el organelo donde se metaboliza la energía y libera energía
almacenada mediante la respiración celular . Produce energía en forma de
ATP ( Trifosfato de Adenosina)
Núcleo: Está rodeado por una membrana doble y contiene el ADN de la
célula y el nucleolo, contiene el ARN y la producción de ribosomas. Dirige la
producción de proteínas en la célula.
Nucleolo: Es de forma esférica y continene el RNA.
Cromosomas: Se encuentran en el interior del núcleo, contiene el ADN
(material genético) el cual provee diferentes características en los
organismos.
Ribosomas: Son los responsables de traducir el RNA que se encuentra en
el citoplasma.
Vacuolas: Espacios que son rodeados por membranas que almacenan y
liberan el agua.
Centriolo: Proveen los microtúbulos del uso mitótico. Es donde se lleva a
cabo el proceso de división celular ( Mitosis).
Retículo endoplásmico rugoso: Sistema membranoso de red que
actúa como un transporte y sistema de comunicación. Sintetiza los lípidos y
las proteínas..
Retículo endoplásmico liso: Sintetiza los lípidos
Membrana plasmática: Rodea la célula y determina qué moléculas pueden
entrar o salir de ella. Consiste de fosfolípidos (grasas) que protegen la
célula.
2.2COMPOSICIÓN
La célula es la 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 propios 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.
III. 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.
3.1COMPOSICIÓN 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.
La célula es la unidad mínima de la naturaleza que muestra como propiedad
fundamental "la vida".
3.2 PROPIEDADES DE LA CELULA
Entre las propiedades fundamentales tenemos:
1. Muestran complejidad y organización elevadas, en términos de orden y
regularidad, considerando que una estructura es compleja cuando tiene un
mayor número de partes en posición adecuada, menor tolerancia de errores
en naturaleza e interacción de partes, y una mayor regulación o control
ejercido para controlar el sistema.
2. Poseen un programa genético y los recursos para aplicarlo.
3. Captan y consumen energía, todo esto con el fin del desarrollo y
operación de funciones complejas.
5. Efectúan variadas reacciones químicas, las cuales forman parte entre
otros aspectos del metabolismo celular, que no es más que la suma total de
las reacciones químicas que ocurren dentro de una célula.
6. Participan en numerosas actividades mecánicas, entre las que está el
transportar materiales de un sitio a otro, la síntesis de materiales para ser
transportados, la descomposición con rapidez de algunas estructuras o el
desplazamiento de un lugar a otro de la célula.
7. Capacidad para responder ante estímulos, mediante la presencia de
receptores situados al interior de su membrana celular, los cuales
interactúan con sustancias del medio de forma específica para así generar
determinadas respuestas.
8. Capacidad de autorregulación, los cuales son muy importantes a la hora
de que los mecanismos de control fallen, generando diversas respuestas,
que van de una simple pauta en cuanto a un determinado proceso de
síntesis, hasta la muerte celular programada (apoptosis).
IV. CONCLUSIONES
La célula es la unidad más pequeña de vida, capaz de realizar funciones
metabólicas (respirar, moverse, reaccionar a los estímulos externos) y de
reproducción para crear o utilizar energía para efectuar sus tareas.
Hay dos tipos o modelos celulares en los seres vivos: las células eucariontes
y las procariontes.
Todos los seres vivientes están formados por células; pero el número y la
variedad de las células difieren grandemente entre los distintos organismos.
Algunos organismos se componen de solamente una célula. Otros, como los
animales, pueden llegar a componerse de billones de células.
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celulas_procariotas_eucariotas.pdf