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Universidad Nacional Autónoma de México Colegio de Ciencias y Humanidades Plantel Oriente

“La Célula” Delgadillo Vara Sebastian Biología I Grupo: 304B Elena Placido

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Introducción La célula es la unidad biológica, funcional y estructural básica de cualquier ser vivo y al mismo tiempo, es el organismo mas pequeño de todos y es capaz de realizar diferentes funciones como la nutrición, reproducción, adaptación, entre otras. Todo ser vivo está formado por células, tanto los tejidos que los componen como los órganos internos que los forman (piel, cabello, ojos, pulmones, hígado , entre otros). Un ser viviente está constituido por una (unicelulares), o por millones de células repartidas hasta en el ultimo hueco de su estructura. Evidentemente no todas las células son iguales, ya que muchas de ellas están diseñadas para realizar una sola tarea y se encuentran agrupadas en zonas especificas dentro de la estructura del ser vivo. Algunas células pueden realizar la fotosíntesis, transformando la energía luminosa a energía química, estas células pueden ser de algas verde-azules, cianobacterias y de plantas.

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Célula

(1635-1073) Robert Hooke fue el primero en observar la celula, aunque esta fuera una vegetal muerta. Le puso el nombre a la misma

Marcelo Malpighi (1628-1694)

(1632-1723) Leeuwenhoek fue una de las personas que logro ver, entre otras cosas, a los animalculos y a los espermatozoides bajo el microscopio

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La Teoría Celular

La Teoría Celular es la parte fundamental y mas relevante de la Biología, ya que es la que explica la constitución de la materia viva a base de células y el papel que tienen estas células en la constitución de la materia viva. La teoría celular se obtuvo gracias a una serie de avances científicos que fueron ligados a las mejoras de calidad de los microscopios con el paso del tiempo. Esta teoría, junto con el descubrimiento de la célula como la conocemos hoy, tuvo sus inicios con el mismo acontecimiento antes mencionado. En 1665 el científico ingles Robert Hooke, las vio por primera vez mientras examinaba una laminilla de corcho en el microscopio, se encontró con que estaba formada por pequeñas cavidades poliédricas a las que denomino células, que significa celdillas. Gracias a esto, a Robert Hooke se le conoce como el descubridor de la célula. El holandés Antony Van Leeuwenhoek, realizo detalladas observaciones de las células, tanto de los animales como de las vegetales, e incluso descubrió el mundo de los microorganismos, bacterias y protozoarios, de ahí el nombre de “El padre de la microbiología”, utilizando un microscopio simple de un solo lente construido por el mismo. Pero no fue hasta el siglo XX, que no se dispuso de buenos microscopios ópticos, que se descubrió que absolutamente todos los seres vivos están formados por células. Este principio es por el que se empieza a desarrollar la Teoría Celular, la cual se le atribuye al botánico Matthias Schleiden y al zoólogo Theodor Schwann. En 1858 el alemán Rudolf Virchow completo la teoría celular con su celebre principio omnis cellula e cellula, es decir, “toda célula proviene de otra célula”. Tiempo después, en 1889, August Weismann amplio la información obtenida por Virchow desde un punto de vista evolutivo resaltando que existe una continuidad ininterrumpida entre las células actuales (y los organismos que la componen) y las células primitivas que aparecieron por primera vez hace 3500 millones de años. La teoría celular fue debatida a lo largo del siglo XX, pero fue el químico y bacteriólogo francés Luis Pasteur el que, con sus experimentos sobre la multiplicación de los microorganismos unicelulares, dio lugar a su aceptación definitiva. El español Santiago Ramon y Cajal logro incluir a todos los tejidos del cuerpo en la teoría celular, al demostrar que el tejido nervioso esta formado por células. Su teoría, llamada “neuronismo” o “doctrina de la neurona”, explica el sistema nervioso como una mezcla de unidades independientes. Esta teoría pudo ser demostrada gracias a las técnicas de tinción de su contemporáneo Camilo Golgi, quien perfecciono la observación de las células mediante el empleo de nitrato de plata (AgNO3), logrando así identificar cada una de las células nerviosa. Por estos descubrimientos, en 1906 recibieron el Premio Nobel.

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La Teoría Celular se puede resumir en cuatro principios: 1. Absolutamente todos los seres vivos están compuestos por células o por segregaciones de las mismas. Los organismos pueden ser de una sola célula (unicelulares) o de varias (pluricelulares). La célula es la unidad estructural de la materia viva y una célula puede ser suficiente para constituir un organismo. 2. Todos los seres vivos se originan a través de las células. Las células no surgen de manera espontánea, sino que proceden de otras anteriores. Toda célula deriva de una célula precedente (biogénesis). 3. Absolutamente todas las funciones vitales giran en torno a las células o su contacto inmediato. La célula es la unidad fisiológica de la vida. Cada célula es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su medio. 4. Las células contienen el material hereditario y también son la unidad genética. Esto permite la transmisión hereditaria de generación a generación.

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Clasificación de la célula

Como ya sabemos, la célula es la unidad biológica, fundamental y estructural básica de cualquier ser viviente. Se clasifican en dos: Las células procariotas y las eucariotas.  Células Procariotas Las células procariotas fueron los primeros seres vivos en la tierra y se calcula que aparecieron hace unos 3500 millones de años. Su estructura es básica por lo que no forman organismos multicelulares. El termino procariota significa “antes del núcleo”. Las células procariotas constan de un único compartimiento cerrado por la membrana plasmática, carecen de un núcleo definido y tienen una organización interna bastante sencilla, comparada con la organización de las células eucariontes. Todos los organismos procariontes pertenecen al reino eubacteria o al reino arqueobacteria. Aunque las células procariotas no tienen compartimientos rodeados por membrana, muchas proteínas están localizadas en el interior acuoso o citosol, lo que indica que presentan una organización interna. Se estima que 1 – 1,5 kilogramos del peso promedio de un ser humano se deben a las bacterias, sobre todo a las que forman la flora normal en el intestino grueso. Asimismo, se han encontrado células procariontes a 11 kilómetros de profundidad en el océano y a 65 kilómetros por encima en la atmosfera; como se ve, son bastante adaptables. Además de que la cantidad de átomos de carbono almacenado en las bacterias es casi tanto como el almacenado en las plantas.

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 Partes de la célula procariota

 Célula Eucariota

Las células eucariotas tienen usualmente una organización multicelular compleja formando organismos superiores, aunque también pueden ser parte de los organismos unicelulares. Las células eucariotas suelen ser mas complejas y grandes que las procariotas. El termino eucarionte significa “núcleo verdadero”. A diferencia de los procariotas, las células eucariotas contienen un núcleo definido rodeado por una doble membrana, donde el material genético se encuentran aislado al resto de la célula y otros compartimentos internos, los orgánulos u organelos también se encuentran rodeados por membranas extensas. La región de la célula que se extiende entre la membrana plasmática y el núcleo es el citoplasma cual confiere la forma y el tamaño celular. El citoplasma esta constituido del citosol (fase acuosa), citoesqueleto y los organelos. El principal componente del citosol es el agua con iones inorgánicos disueltos, aminoácidos, glucosa y macromoléculas como lo son las enzimas, ácidos ribonucleicos (ARN), etc. En el citosol tienen lugar gran parte de los procesos 7

metabólicos de la célula. El citoplasma esta limitado por la membrana plasmática y la membrana nuclear. Existe una gran variedad de células eucariotas. Algunas viven solas como organismos unicelulares, otras forman grandes organismos pluricelulares. Las células eucariotas constituyen a todos los miembros de los reinos protista, fungí (hongos), plantas y animales. Los organelos mas conocidos fueron descritos inicialmente mediante el microscopio óptico como gránulos, filamentos, laminillas, etc. Actualmente se ha demostrado con la ayuda del microscopio electrónico, que estos organelos son estructuras huecas que están rodeadas de pequeñas membranas. 

Tipos de célula

Luego de explicar las clasificaciones de la célula, en la célula eucariota se encuentran dos tipos de ellas en función del organismo al que pertenecen, en ese sentido existen las células animales y las vegetales.  Célula animal

Todos los animales son organismos pluricelulares y su unidad básica es la célula eucariota. Se diferencia de la célula procariota, propia de los organismos del reino Monera, principalmente por la presencia de un núcleo diferenciado rodeado de una membrana celular. Las células eucariotas, también tienen la capacidad de formar organismos multicelulares y convivir con diferentes tipos de células especializadas en funciones específicas dentro de complejos seres vivos.  Estructura La estructura más externa de la célula animal es la membrana plasmática. El citoesqueleto mantiene la forma celular e interviene en el movimiento de las partes de la célula. El citoesqueleto está constituido por microtúbulos, de filamentos intermedios y de filamentos de actina. Los microtúbulos son cilindros de moléculas de proteína presentes en el citoplasma, los centriolos, cilios y flagelos. Los filamentos intermedios son fibras de proteína que proporcionan soporte. Los filamentos de actina son fibras de proteína que juegan un rol muy importante en el movimiento de la célula y organelos. Los centriolos son cilindros cortos de microtúbulos. El centrosoma está formado de microtúbulos organizados que contienen un par de centriolos. Los lisosomas son vesículas que contienen enzimas para digerir macromoléculas y partes celulares. Las vesículas son sacos membranosos que transportan sustancias. El citoplasma es la matriz semifluida que contiene los organelos (sin el núcleo). El aparato de Golgi sintetiza, empaqueta y segrega productos celulares. Las mitocondrias son organelos que realizan la respiración celular, produciendo moléculas de ATP. 8

Los polirribosomas son cadenas de ribosomas que simultáneamente sintetizan la misma proteína. Los peroxisomas son vesículas que contienen enzimas para convertir el peróxido de hidrogeno en agua y oxígeno. Los ribosomas son particular que realizan la síntesis de proteínas. El retículo endoplasmático (RE) pueden ser de dos tipos: rugoso (RER) es el que tiene adheridos ribosomas y el liso (REL) no tiene ribosomas, sintetiza moléculas de lípidos. El núcleo posee membrana nuclear doble con poros, cromatina que esta formada de ADN y proteínas. Los nucléolos son los productores de las subunidades de los ribosomas.

 Célula Vegetal

La célula vegetal a diferencia de la célula animal se caracteriza por tener una vacuola central, pared celular y cloroplastos, pero carece de tener centriolos y lisosomas.  Estructura La vacuola central constituye el deposito de agua y de varias sustancias químicas, tanto de desecho como de almacenamiento. La pared celular es la que le confiere la forma a la célula, cubriéndola a modo de exoesqueleto. Y por ultimo los 9

cloroplastos, estos son los encargados de darle el color verde a las plantas mediante pequeños sacos en donde guardan el pigmento verde llamado clorofila.

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Función de la células (Animal y Vegetal)

 Célula Animal

La función de la célula animal, como de toda célula, se divide en nutrición ya que se encarga de captar los nutrientes alojados en un medio externo para luego convertirlos en sustancias que van a formar parte de la propia célula, lo cual genera energía utilizada por el ser viviente, y desechos eliminados por la misma célula animal. La relación permite la interacción entre otras células, intercambiando nutrientes por medio de su movilidad e irritabilidad, siguen el medio en el que se encuentre. La reproducción permite originar seres semejantes de forma sexual o asexual mediante el intercambio genético. 10

Una célula animal es una célula que pertenece al tipo eucariota, por lo tanto, es la que compone todos los tejidos de los animales y los seres humanos.

 Célula Vegetal

Un cuerpo vegetal es un ser orgánico que se desarrolla sin cambiar de lugar por su voluntad. La célula vegetal es la unidad básica, anatómica y fisiológica de un organismo vegetal. Consecuentemente, este tipo de organismos lo conforman las células vegetales, del tipo eucariotas, cuyo núcleo esta limitado por una membrana. En la célula vegetal se lleva a cabo la fotosíntesis, un proceso bastante significativo en la naturaleza en el que se desprende el oxigeno necesario para la respiración d los seres humanos y los animales. Algunos vegetales son capaces de simplificar su alimento mediante este proceso.

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Organelos de la célula

Aunque el termino “organelo” no es aceptado por la Real Academia Española, su uso es bastante frecuente. Un organelo es aquello que se conoce como orgánulo, una unidad que forma parte de un organismo unicelular. Dichas unidades cumplen diversas funciones (algunas muy específicas) y confieren de una cierta estructura al organismo en cuestión. Los organelos, dadas estas características, también reciben el nombre de elementos celulares. Se hallan dentro del citoplasma y son mas frecuentes en las células eucariotas que en las procariotas. De acuerdo con su origen, los organelos pueden calificarse de diversas formas. Los organelos auto genéticos se crean a partir de un aumento de la complejidad de una estructura preexistente. Los organelos endosimbióticos, en cambio, derivan de la simbiosis que se produce con otro organismo diferente. Entre los diferentes organelos que pueden encontrarse en las células, se destacan el núcleo, las mitocondrias, los ribosomas y los retículos endoplasmáticos. Cabe destacar que no todos los organelos están presentes en la totalidad de las células: su presencia depende del tipo de célula y del organismo. Algunos organelos son específicos de cierta clase de organismos. Un ejemplo de esto sería el parentosoma, el cual, solo aparece en un tipo de hogo. Otro caso es el melanosoma, que es un organelo que se encuentra en las células de los animales. También hay que resaltar que los mismos organelos (como los núcleos o las mitocondrias) presentan diferentes características dependiendo del organismo en cuestión. Pero así como también hay organelos específicos por células, existen organelos que existen en todas, o en la mayoría, de las células. Algunos ejemplos son:

Estructura Núcleo Celular Núcleo

Nucléolo

Cromosomas

Descripción Gran estructura rodeada por una doble membrana; contiene nucléolo y cromosomas. Cuerpo granular dentro del núcleo; consta de ARN y proteínas. Compuestos de un complejo de ADN y proteínas (histonas), llamado cromatina; se observa en forma de estructuras en cilindro en la división celular. 12

Función Control de la célula.

Lugar de síntesis ribosomas; ensamble de subunidades ribosómicas. Contiene genes (unidades de información hereditaria) que rigen la estructura y actividad celular.

Sistemas de membranas de la célula Membrana citoplasmática

Retículo endoplasmático liso (REL)

Retículo endoplasmático rugoso (RER)

Ribosomas

Aparato de Golgi

Membrana limitante de la célula.

Red de membranas internas que se extienden a través del citoplasma. Carece de ribosomas en su superficie externa. Red de membranas internas que se extienden a través del citoplasma. Los ribosomas cubren su superficie externa. Gránulos compuestos de ARN y proteínas; algunos unidos al RE, otros libres en el citoplasma. Compuesto de sacos membranosos planos.

Lisosomas

Sacos membranosos (en animales).

Vacuolas

Sacos membranosos (sobre todo en plantas, hongos y algas).

Micro cuerpos (ej. peroximas)

Sacos membranosos que contienen diversidad de enzimas, como la catalasa.

Organelos transductores de energía. Mitocondrias

Cloroplastos

Sacos que constan de dos membranas; la membrana interna está plegada en crestas.

Sistemas membranosos. Las membranas forman tilacoides y 13

Contiene el citoplasma; regula el paso de materiales hacia adentro y fuera de la célula; ayuda a mantener la forma celular; comunica a la célula con otras. Síntesis de lípidos; desintoxicación de medicamentos u otras sustancias dañinas. Fabricación de proteínas destinadas a secreción o incorporación en membranas. Síntesis de proteínas.

Modifica, empaca (para secreción) y distribuye proteínas a vacuolas y a otros organelos. Sintetiza a los lisosomas. Contienen enzimas que degradan material ingerido, y desperdicios celulares. Transporta y almacena material ingerido, desperdicios y agua. Sitio de muchas reacciones metabólicas del organismo. Desdobla el agua oxigenada (H2O2).

Lugar donde se lleva a cabo la mayor parte de las reacciones de la respiración celular; transformación de la energía proveniente de la glucosa o lípidos en ATP. La clorofila capta energía luminosa; se

Citoesqueleto. Microtúbulos

Microfilamentos

granas. Contienen clorofila.

producen ATP y otros compuestos energéticos, que después se utilizan para convertir el CO2 en glucosa (C6H12O6).

Tubos huecos formados por subunidades de proteína tubulina.

Proporcionan soporte estructural; intervienen en el movimiento y división celulares; forman parte de los cilios, flagelos y centriolos. Proporcionan soporte estructural; participan en el movimiento de las células y organelos, así como en la división celular. Durante la división celular en animales se forma un uso mitótico entre ambos centriolos; en animales puede iniciar y organizar la formación de microtúbulos; no existen en las plantas superiores. Locomoción de algunos organismos unicelulares; desplazamiento de materiales en la superficie celular de algunos tejidos. Locomoción de las células espermáticas y de algunos organismos unicelulares.

Estructuras sólidas, cilíndricas formadas por proteína actina.

Par de cilindros huecos cerca del centro de la célula; cada centriolo consta de 9 grupos de 3 microtúbulos. Centriolos

Cilios

Flagelos

Proyecciones más o menos cortas que se extienden de la superficie celular; cubiertos por la membrana citoplasmática; compuestos de 2 microtúbulos centrales y 9 pares periféricos Proyecciones largas formadas por 2 microtúbulos centrales y 9 periféricos; se extienden desde la superficie celular; recubiertos por membrana citoplasmática.

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La célula en relación con la vida

Las células son importantes en los seres vivos, porque a partir de una de ellas se inicia la vida y en conjunto son parte importante para el origen, crecimiento y desarrollo de todas las formas de vida en la tierra. Las células son el inicio de la vida, teniendo reacciones metabólicas que en forma ordenada y coordinada realizan las actividades metabólicas los seres vivos, asimismo al multiplicarse las células los organismos crecen. Las células, se encuentran en todos los seres vivos, entre ellos está el cuerpo humano, que realiza funciones en las cuales intervienen tejidos y órganos, como ejemplo esta la digestión que se lleva a cabo en el estómago. Las células realizan cada una sus funciones, y están divididas y organizadas en una combinación perfecta de biomoléculas y estructuras similares a los órganos del cuerpo llamados organelos, que son estructuras complejas y altamente organizadas y le dan a la célula la capacidad de obtener, almacenar y transformar energía. A estas reacciones químicas, que realiza la célula se le denomina Metabolismo y es gracias a ello que la célula puede nutrirse, sintetizar proteínas u otros productos, liberar energía, expulsar desechos, etc., es decir, que el metabolismo le da a la célula la capacidad para realizar todas sus funciones vitales. Aunado a esto se encuentran mas temas en los que la célula forma parte y se ocupan en la vida humana, así como la reproducción, la respiración entre otras.

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Conclusión

Se concluye que las células han desempeñado un papel importante desde la creación del universo ya que estas dieron origen a la vida, ya que al evolucionar facilitaron el origen de la humanidad; el hombre al evolucionar y adquirir conocimientos sobre el comportamiento de dichas células ha podido manipularlas para la experimentación en clonaciones, así como el estudio de los tipos de reproducción y las características hereditarias en los seres vivos. Aprovechando estos descubrimientos para prevenir enfermedades o males congénitos y/o mejorar la calidad de vida (biológicamente hablando) de las generaciones futuras, de todos los seres vivos.

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Bibliografía

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