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En algún momento de la historia de este
planeta aparecieron sistemas biológicos
capaces de producir descendientes y
evolucionar, un hecho íntimamente asociado
con los cambios que sufrió la Tierra.
Para introducirnos en el origen de las
primeras formas vivas, debemos conocer las
condiciones iníciales de la Tierra a partir de
las cuales pudieron haberse establecido.
La vida se caracteriza por una serie de propiedades que
emergen en el nivel de organización celular. Schleiden
(vegetales) y Schwann (animales) 1838.
Teoría Celular
La teoría celular constituye uno de los principios fundamentales
de la biología y establece que:
1. Todos los organismos vivos están formados por una o más
células.
2. Las reacciones químicas de un organismo vivo, incluyendo los
procesos liberadores de energía y las reacciones biosintéticas,
tienen lugar dentro de las células;
3. Las células se originan de otras células, y
4. Las células contienen la información hereditaria de los
organismos de los cuales son parte y esta información pasa de la
célula progenitora a la célula hija.
Una de las preguntas fundamentales de la biología
moderna es cómo empezó la vida.
Las evidencias actuales aportan muchas pistas acerca de
la aparición de la vida en la Tierra. La edad de nuestro
planeta se estima en 4.600 millones de años. Como
evidencias de vida, se han encontrado microfósiles de
células semejantes a bacterias que tienen 3.500 millones
de años de antigüedad y existen, además, otras evidencias
indirectas de vida de hace 3.850 millones de años.
Se han propuesto diversas hipótesis para explicar cómo
podrían haber surgido compuestos orgánicos en forma
espontánea en la Tierra primitiva y estructuras semejantes
a células a partir de esos agregados de moléculas
orgánicas.
Las células más tempranas pudieron haber sido heterótrofas
o autótrofas.
Los primeros autótrofos pueden haber sido quimiosintéticos o
fotosintéticos. Con la aparición de la fotosíntesis, la energía
que fluía a través de la biosfera adoptó su forma moderna
dominante: la energía radiante del Sol es capturada por
autótrofos fotosintéticos y encauzada por ellos hacia los
organismos heterótrofos.
Los heterótrofos modernos incluyen a los hongos y a los
animales, al igual que a muchos tipos de organismos
unicelulares. Los autótrofos modernos incluyen a otros tipos
de organismos unicelulares y, lo más importante, a las
plantas verdes.
Hay dos tipos distintos de células: las procariotas y las
eucariotas.
Las células procarióticas carecen de núcleos limitados por
membrana y de la mayoría de las organelos que se
encuentran en las células eucarióticas. Los procariotas
fueron la única forma de vida sobre la Tierra durante casi
2.000 millones de años; después, hace aproximadamente
1.500 millones de años, aparecieron las células
eucarióticas.
Se ha postulado la llamada "teoría endosimbiótica" para
explicar el origen de algunas organelos eucarióticos. Los
organismos multicelulares, compuestos de células
eucarióticas especializadas para desempeñar funciones
particulares, aparecieron en una época comparativamente
reciente, sólo hace unos 750 millones de años.
LA CELULA
Unidad Fundamental de la vida
La Teoría celular
1- Todo ser vivo está formado por una o más células.
2- Todas las reaciones de biosíntesis, producción o
captación de energía ocurren en el interior de las células.
3- Toda célula procede de otra célula preexistente.
4- El material hereditario pasa de la célula progenitora a las
hijas.
Los tipos de células
La mayoría de las células contienen estructuras llamadas organelos que llevan a cabo funciones específicas.
Las células se clasifican en dos grupos, dependiendo de si poseen, o no, organelos rodeados por membranas: 1. Procarióticas.
2. Eucarióticas.
Una membrana es una estructura que rodea una célula o parte de una célula.
Las células simples que no tienen organelos rodeados de membranas se llaman procarióticas. Tienen un diámetro promedio de 1 micrómetro (1 um). Ej: bacterias y archaeas
(formas de vida más antiguas que se conocen)
Los tipos de células
Los tipos de células
Las células que tienen
organelos rodeados de
una membrana se
llaman eucarióticas.
Tienen un diámetro
promedio de 20 um.
Los organismos con
células procarióticas se
llaman procariotas.
Los organismos con
células eucarióticas se
llaman eucariotas.
Tamaños relativos
Los tipos de células Tanto los procariotas como los
eucariotas poseen ácido nucleico.
Los ácidos nucleicos contienen la información para controlar las actividades de la célula.
El ácido nucleico de los eucariotas está en el núcleo (estructura rodeada por membrana).
El núcleo controla las actividades de la célula.
La células procarióticas no tienen núcleo, el ácido nucleico no está dentro de una membrana nuclear y es circular.
El citoplasma es el material gelatinoso
(citosol) que se encuentra dentro de las
células procarióticas y eucarióticas.
Los tipos de células
Ameba
LA ESTRUCTURA Y FUNCIÓN
CELULAR
La estructura y función celular
Los organelos rodeados por membranas de las células eucarióticas permiten que haya una división de trabajo dentro de la célula.
Cada organelo está especializado para llevar a cabo una actividad en particular.
Tipos de células eucariotas
Célula eucariota animal Célula eucariota vegetal
Recuerda: que la célula vegetal se caracteriza por:
• Tener una pared celular además de membrana
•Presenta cloroplastos, responsables de la fotosíntesis
•Carece de centriolos.
La estructura de la célula
MEMBRANA PLASMÁTICA: una membrana
que la separa del medio externo, pero que
permite el intercambio de materia.
La estructura básica de una célula consta de:
CITOPLASMA: una solución acuosa en
el que se llevan a cabo las reacciones
metabólicas.
ADN: material genético, formado por
ácidos nucleicos.
ORGÁNULOS SUBCELULARES: estructuras
subcelulares que desempeñan diferentes
funciones dentro de la célula.
Los orgánulos celulares
Núcleo: contiene la
instrucciones para el
funcionamiento celular y la
herencia en forma de
ADN.
Mitocondrias: responsables de
la respiración celular, con la que
la célula obtiene la energía
necesaria.
Retículo: red de canales
donde se fabrican lípidos y
proteínas que son
transportados por toda la
célula..
Aparato de Golgi: red de
canales y vesículas que
transportan sustancias al
exterior de la célula.
Vacuolas:
vesículas
llenas de
sustancias de
reserva o
desecho.
Lisosomas: vesículas
donde se realiza la
digestión celular.
Ribosomas:
responsables
de la
fabricación de
proteínas
Centriolos: intervienen en
la división celular y en el
movimiento de la célula.
LOS ORGANELOS CITOPLASMÁTICOS
Las mitocondrias: llevan a
cabo las reacciones
químicas para liberar la
energía que se usa en
las actividades celulares.
Observa las dos membranas
separadas que forman la
mitocondria, la externa no
se pliega, pero la interna se
pliega para formar unas
proyecciones llamadas
crestas.
Mitocondrias
En las crestas ocurren algunas de las reacciones químicas que liberan la energía de los alimentos.
Las células que trabajan continuamente, como las del músculo cardíaco, tienen más mitocondrias (miles).
LOS ORGANELOS CITOPLASMÁTICOS
El retículo endoplásmatico:
es un sistema de
membranas que se
extiende a través del
citoplasma, desde la
membrana nuclear
hasta la membrana
celular. Las membranas
del retículo endoplásmico
proveen vías para el
movimiento de materiales
por la célula.
Retículo endoplásmico rugoso y liso
Algunas de las membranas del retículo endoplásmico (RE) tienen
una apariencia rugosa (RE rugoso) que se debe a la presencia
de los ribosomas.
Se llama RE liso a las membranas del RE que no tienen
ribosomas. Algunos tipos de lípidos se forman en las
membranas del RE liso.
LOS ORGANELOS CITOPLASMÁTICOS
Los ribosomas: son los orgánulos donde se hacen las proteínas.
Las proteínas que se forman en el RE rugoso pueden transportarse por la célula, pasar hasta la membrana celular y ser liberadas fuera de la célula.
También podemos encontrar ribosomas libres en el citoplasma; las proteínas que se forman en ellos van directamente al citoplasma
LOS ORGANELOS CITOPLASMÁTICOS
El aparato de Golgi: se parece a una estiba de sacos vacíos. Los sacos están formados por membranas.
Aquí se preparan los materiales para que sean liberados desde la célula hacia el espacio intercelular, mediante el proceso de secreción.
Las proteínas y los lípidos que se sintetizan en el RE llegan aquí para ser concentradas, quitándoles el agua.
El producto se empaqueta en una vesícula y se mueve hacia la membrana celular donde se libera.
LOS ORGANELOS CITOPLASMÁTICOS Las vacuolas son unas estructuras llenas de fluido que
contienen varias sustancias.
Generalmente, en las células animales, las vacuolas son pequeñas y sirven para almacenar sustancias.
En los organismos unicelulares, tienen diversas funciones especializadas: digerir alimentos, bombear y retirar el exceso de agua o de materiales de desecho del interior de la célula (vacuolas contráctiles).
LOS ORGANELOS CITOPLASMÁTICOS
Los lisosomas contienen enzimas digestivas que facilitan el rompimiento de moléculas grandes (almidones, lípidos y proteínas).
Digieren las partículas extrañas que entran a la célula (ej. : bacterias).
Destruyen partes gastadas de la célula, cuyos productos se pueden volver a usar.
En algunas ocasiones, la membrana que rodea al lisosoma puede romperse, lo que hace que la célula se digiera a sí misma.
LOS ORGANELOS CITOPLASMÁTICOS
Los microfilamentos son fibras muy finas que están hechas de proteínas.
Producen el flujo citoplásmico y permiten el movimiento de las sustancias dentro de la célula; en algunos organismos unicelulares, este flujo, permite que se muevan de un sitio a otro.
Los microtúbulos son unas estructuras huecas, en forma de tubo, compuestas de proteínas.
Su disposición ayuda a dar forma a las células.
Se asocian con la habilidad de la célula para moverse de un sitio a otro. La estructura básica de cilios y flagelos son los microtúbulos.
Cilios y Flagelos
Son expanciones de la membrana celular, presentan una estructura
similar al centriolo formados por nueve grupos de microtubulos dobles
dispuestos en forma de circulo.
Los cilios son cortos y numerosos mientras que los flagelos son pocos y
largos. Tienen funciones locomotoras, nutridas, provocando remolinos
que atraen el alimento, o sensoriales.
Flujo de membranas dentro de la célula
FORMAS Y TAMAÑOS
La forma de las células es muy variada: cilíndrica, esférica, estrellada, de disco, etc. Siempre
tienen volumen, solo unas pocas son planas. En el ser humano se cree que hay más de 100
billones de células. Sin embargo, no todas poseen la misma forma. Se calcula que existen hasta
250 tipos de células diferentes en el cuerpo humano.
El tamaño de las células también es muy variable; una bacteria puede medir 1-2 micras de
longitud, mientras que una célula nerviosa de ballena mide varios metros.
Los organelos de células
vegetales
LOS ORGANELOS DE CÉLULAS
VEGETALES
La vacuola central, es grande y
puede ocupar casi todo el
espacio y empujar el
citoplasma contra la
membrana celular.
Almacena una gran variedad de
sustancias (azúcares,
minerales y proteínas),
frecuentemente disueltas en
agua.
Los organelos estudiados hasta ahora se encuentran en células
animales y vegetales. Sin embargo hay algunos que se encuentran
solo en células vegetales o son más conspicuos en éstas:
LOS ORGANELOS DE CÉLULAS
VEGETALES
Los plastidios funcionan como fábricas de productos químicos y otros como almacenes de alimentos y pigmentos.
El cloroplasto es el más común en las células de las plantas verdes. Aquí se elaboran alimentos, gracias a la clorofila que atrapa la energía solar.
Los leucoplastos contienen proteínas, lípidos o almidón almacenados
Los cromoplastos contienen pigmentos rojos, amarillos o anaranjados.
Comparación entre células
