PREPARACIÓN PSU GUÍA DE CONTENIDOS CÉLULA Historia de la Teoría Celular La vida se caracteriza por una serie de propiedades que emergen en el nivel de organización celular. La teoría celular constituye uno de los principios fundamentales de la biología. En 1665 Robert Hooke, logró observar en un fino corte de corcho gracias a un microscopio fabricado por él, minúsculas estructuras parecidas a celdas, a las que llamó“células”. Poco tiempo después en 1672 Anton Von Leeuwenhoeck, observó que en aguas estancadas habían diminutos seres que nadaban (células vivas) las cuales las describió con bastante precisión, a los que llamó “animalículos” formados por una sola célula y que hoy conocemos como bacterias y protozoos, también observó que en la sangre de peces, pájaros y ranas habían células que tenían forma ovalada. En 1831 Robert Brown centró su atención sobre la parte centrar de las células, denominándolas “núcleo”, y los consideró una característica constante en todas las células estudiadas. En el año 1835 Félix Dujardín (zoólogo) reconoce en sus investigaciones que el contenido gelatinoso de la célula es la sustancia principal de los organismos vivos dándole el nombre de “protoplasma”. Este material incluiría la compleja organización coloidal de sustancias que componen el núcleo celular, el citoplasma, los plastos y las mitocondrias. El término protoplasma está siendo sustituido por el término citoplasma, sin embargo, éste último no incluye el núcleo de la célula. En 1838 Mathias Schleiden (botánico alemán) observó tejidos vegetales y afirmó que estaban compuestas de muchas células individuales. También certificó que las plantas inferiores, constan de una célula. En el año siguiente Theodor Schwann (zoólogo alemán) observó células animales, basándose en los estudios de Schleiden en vegetales. De esta manera ambos investigadores llegan a dos conclusiones: Todos los seres vivos están compuestos de una o más células La célula es la unidad fundamental de todos los organismos vivientes Estas afirmaciones generaron nuevas investigaciones, Rudolph Virchow en 1850 reafirmó lo expuesto por los científicos anteriores y agregó lo siguiente: Todas las células provienen o sólo se originan por división de otras células preexistentes: “Omnis célula el célula” La suma de estos postulados permitió conformar por completo la teoría celular, el cual podemos concluir: *Todos los organismos vivos están formados por una o más células. La estructura del organismo como un todo se debe a la especial disposición de sus células y de las estructuras que éstas generan (la célula como unidad estructural). *Las reacciones químicas de un organismo vivo, incluyendo los procesos liberadores de energía y las reacciones biosintéticas, tienen lugar dentro de las células (la célula como unidad funcional). * Toda célula procede de la división de otra anterior (la célula como unidad de origen). *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. Existe una gran variedad de tamaños, formas, tipos y asociaciones celulares, no obstante tienen propiedades comunes tales como: Poseer una maquinaria metabólica: que le permite realizar los procesos vitales de desarrollo, crecimiento y reproducción. Poseer un centro de almacenamiento de la información genética (DNA) y control de los procesos vitales. Poseer una membrana plasmática, que delimita al citoplasma , cuya función principal es regular el intercambio de sustancias entre la célula y el exterior, manteniendo el medio intracelular constante dentro de ciertos límites permisibles ( permeabilidad selectiva). Los organismos se agrupan en tres categorías principales llamadas “dominios” (Bacteria, Archaea y Eukarya). Eukarya incluye cuatro reinos: Protista, Fungi, Plantae y Animalia, todos eucariontes. Los organismos pertenecientes al dominio Bacteria forman el reino de las Eubacterias. En el dominio Archaea se pueden mencionar las archeobacterias acidófilas, termoplasmales y metanobacterias. Tanto las Eubacterias como las Archeobacterias son procariontes. PREPARACIÓN PSU GUÍA DE CONTENIDOS CÉLULA DIVERSIDAD DE ORGANISMOS Debido a la diversidad de los organismos, los investigadores han hecho agrupaciones para organizarlos de acuerdo a una serie de características comunes. Reino procarionte o monera: pertenecen seres vivos conformados por sola una célula carente de núcleo, como las bacterias y organismos unicelulares procariontes. Hay dos tipos de bacterias: arqueobacterias y eubacterias, las primeras se desarrollan en condiciones muy adversas como ambientes sin oxígeno (anaerobios), altas temperaturas y pH muy ácido. Las eubacterias habitan medios como agua, tierra o al interior de otros individuos, en condiciones menos extremas. Su forma de alimentación es heterótrofas (saprófitas) o autótrofas. Se reproducen de forma asexual por mecanismos de fisión binaria, gemación y fragmentación. Reino protista: formado por organismos eucariontes, como protozoarios y algas que no son plantas, ni animales ni hongos. Tienen núcleo en sus células y organelos con membrana. La mayoría son unicelulares, sin embargo también hay miembros multicelulares como las algas marinas. Perteneces individuos como paramecio, ameba, euglenas, algas verdeazules y cochayuyo. Son autótrofos y heterótrofos; se reproducen de manera asexual y sexual. Reino fungi: lo componen mohos, hongos, líquenes y levaduras. Mayoritariamente son multicelulares, eucariontes; heterótrofos (saprófitos, absorben nutrientes de materia orgánica muerta y en descomposición), pues carecen de clorofila. Son descomponedores, y tienen la misión de reciclar la materia. Algunos se recubren de quitina, que constituye el soporte de sus filamentos, llamados hifas. Se reproducen por esporas. Reino planta: son organismos multicelulares complejos, eucariontes, autótrofos (elaboran glucosa a partir de la energía lumínica), son mayoritariamente verdes, se reproducen por esporas y semillas. Sus células están recubiertas por una pared celular formada por celulosa. Los principales grupos de plantas son las vasculares y las no vasculares; las primeras tienen tejidos que formas vasos por donde circulan sus fluidos. Las plantas no vasculares, carecen de vasos internos que conduzcan sus fluidos, como por ejemplo en musgo. Reino animal: organismos eucariontes, multicelulares complejos; sus células no tienen paredes rígidas. Tienen la facultad de movilizarse y de responder a los estímulos del ambiente (gracias al desarrollo de un sistema muscular y nervioso). Son organismos heterótrofos. Se clasifican de manera general, en vertebrados e invertebrados, los primeros tienen una espina dorsal, tienes desarrollados los sentidos y poseen un sistema nervioso. Los invertebrados no poseen espina dorsal, como esponjas y moluscos. Se reproducen de forma sexual y asexual (por ejemplo las esponjas). PREPARACIÓN PSU GUÍA DE CONTENIDOS CÉLULA -Tabla comparativa: CARACTERÍSTICAS Ejemplo TAMAÑO CELULA PROCARIOTA EUBACTYERIAS Y ARQUEOBACTERIAS 0,5-10UM DE DIÁMETRO PRESENTACIÓN DEL DNA LIBRE EN EL CITOPLASMA , SIN HISTONAS. DNA CIRCULAR CERRADO. SE SUELE DESIGNAR EL NOMBRE DE NUCLEOIDE AL ESPACIO QUE OCUPA EL DNA EN EL CITOPLASMA DE LA BACTERIA. COMPARTIMENTALIZACIÓN CITOPLASMÁTICA AUSENTE RIBOSOMAS MÁS PEQUEÑOS Y LIVIANOS (70S) NO CELULÓSICA, SINO DE TIPO GLICOPEPTÍDICA (PEPTIDOGLUCANO) PARED CELULAR LOCOMOCIÓN CITOESQUELETO MEMBRANA PLASMÁTICA FLAGELOS ,ESTRUCTURADOS POR UNA PROTEÍNA (GLAGELINA) AUSENTE PRESENTE, FORMADA DE BICAPA LIPÍDICA Y PROTEÍNAS, SIN COLESTEROL. CELULA EUCARIOTA PROTISTAS (PROTOZOOS, ALGAS), HONGOS,ANIMALES Y VEGETALES. LA MAYORÍA ENTRE 10-50UM DE DIÁMETRO. ENCERRADO EN EL NUCLEO POR LA ENVOLTURA NUCLEAR, TIENE UNA DISPOSICIÓN LINEAL, ASOCIANDOSE CON PROTEÍNAS (HISTONAS Y NO HISTONAS) DENOMINÁNDOSE CROMATINA. PRESENTE CON VARIOSTIPOS DE ORGANELOS :MITOCODRIAS, LISOSOMAS, VACUOLAS, ETC. MÁS GRANDES Y PESADOS (80S) AUSENTE EN CÉLULAS ANIMALES, PRESENTE EN LAS CÉLULAS VEGETALES Y ALGUNOS PROTISTAS (COMPUESTA PRINCIPALMENTE POR CELULOSA). PRESENTE EN HONGOS (QUITINA). CILIOS Y FLAGELOS A BASE DE UN ESQUELETO MICROTUBULAR DE TUBULINA. PRESENTE, CONSTITUIDO POR MICROTÚBULOS, FILAMENTOS INTERMEDIOS Y MICROFILAMENTOS. PRESENTE, FORMADA DE BICAPA LIPÍDICA Y PROETÍNAS, CON COLESTEROL. metro (m) = 100 centímetros (cm), 1 centímetro (cm) = 10 -2m , 1 milímetro (mm) = 10-3 m DATOS : 1 1 micra ( ) = 10-3 mm angstrom (A) = 10 -10 m 1 milimicra (m ) = 10-9 m 1