Descubriendo la Célula: Estructura, Composición y Evolución

Desarrollo Histórico de la Teoría Celular

Siglo XVII

• Leeuwenhoek: Realizó las primeras observaciones al microscopio.
• Robert Hooke: Acuñó el término "célula". Fue el primero en utilizar el concepto de célula porque, al observar una lámina de corcho, vio una especie de celdillas a las que llamó células.

Siglo XVIII

• Schleiden y Schwann: Desarrollaron la Teoría Celular, estableciendo que todos los organismos están formados por células.
• Virchow: Propuso que todas las células proceden de otra célula, refutando la generación espontánea.

Siglo XX

• Ramón y Cajal: Demostró que las neuronas son células independientes.

Principios de la Teoría Celular

La célula es la unidad estructural, funcional y genética de los seres vivos.

• Estructural: Porque forma las distintas estructuras de los seres vivos.
• Funcional: Porque realiza las funciones de relación, nutrición y reproducción.
• Genética: Porque contiene la información hereditaria que se transmite de las células madre a las células hija.
• Todas las células se originan a partir de otras células preexistentes.

La Teoría Celular y la Estructura de los Seres Vivos

Los seres unicelulares están formados por una sola célula que constituye el organismo completo. Los organismos pluricelulares proceden de una sola célula que da lugar a tejidos, los cuales desempeñan distintas funciones. Los órganos están constituidos por tejidos y realizan funciones específicas. Los aparatos o sistemas constan de varios órganos. Un organismo está formado por un conjunto de aparatos.

Los Componentes de las Células (I): Niveles de Organización de la Materia

La célula constituye el nivel de organización en el cual aparecen las características de los seres vivos.

Bioelementos

Los bioelementos son los elementos químicos que forman parte de los seres vivos (27 de los 70 que existen). Se clasifican en:

• Primarios (97%): Carbono (C), Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Nitrógeno (N).
• Secundarios (3%): Azufre (S), Fósforo (P), Cobre (Cu), Sodio (Na), Potasio (K).
• Oligoelementos (<0,1%):
  • Metálicos: Hierro (Fe).
  • No metálicos: Yodo (I).
  • Semimetálicos: Azufre (S).

Biomoléculas

Las células están constituidas por moléculas:

• Biomoléculas minerales o inorgánicas: Agua y sales minerales.
• Biomoléculas orgánicas: Glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Solo se encuentran en los seres vivos.

Importancia del Agua y las Sales Minerales

El agua es la molécula más abundante en las células. Sus principales funciones son:

• Extraordinario disolvente: permite que muchas sustancias se encuentren en disolución acuosa.
• Actúa como vehículo de intercambio de sustancias entre las células y el medio. Transporta sustancias y sirve para eliminar los desechos.
• Evita los cambios de temperatura gracias a su capacidad de amortiguación térmica.

Las sales minerales tienen dos funciones:

• Forman estructuras esqueléticas (conchas de moluscos, huesos de vertebrados).
• Los iones intervienen en todos los procesos celulares.

Los Componentes de las Células (II): Las Biomoléculas Orgánicas

El carbono posee 4 electrones en su última capa, lo que le permite formar 4 enlaces covalentes.

• Glúcidos o Hidratos de Carbono
• Lípidos
• Proteínas: Formadas por moléculas llamadas aminoácidos. Existen 20 aminoácidos diferentes. Contienen C, H, O, N y S. Tienen función estructural (forman membranas y orgánulos celulares) y función de transporte (como la hemoglobina).
• Ácidos Nucleicos

Estructura de la Célula

Todas las células tienen una estructura común:

• Membrana plasmática: Una membrana externa que rodea a la célula y la separa del medio externo, pero no la aísla.
• Citoplasma: Líquido acuoso donde se encuentran los orgánulos celulares.
• Material genético: Es el ADN.

En función de cómo se encuentre el material genético, diferenciamos:

• Células eucariotas: Presentan el material genético rodeado por una membrana.
• Células procariotas: Cuyo material genético no está rodeado por ninguna membrana.

Célula Procariota

Las células procariotas que existen son las bacterias. Según su morfología, se diferencian en:

• Cocos: Con forma esférica.
• Bacilos: Con forma alargada.
• Espirilos: Con forma ondulada.
• Vibrios: Con forma de coma.

Estructura de la Célula Procariota

• Cápsula: Es una envuelta externa que tienen algunas células procariotas y su función es de protección frente a la desecación.
• Pared celular: Es una cubierta rígida no celulósica. Su función es mantener la forma de la célula.
• Membrana plasmática: Es una capa similar a la de las células eucariotas que regula el intercambio de sustancias entre el medio interno y externo. La membrana plasmática presenta unos entrantes que se denominan mesosomas.
• Mesosomas: Tienen enzimas que permiten realizar distintas funciones:
  • Respiración celular.
  • Duplicación del ADN.
  • Fotosíntesis (cianobacterias).
  • Fijación del nitrógeno atmosférico.
• Citoplasma: Es el líquido que existe dentro de la membrana plasmática donde se encuentran los ribosomas y el material genético.
• Flagelo: Filamentos largos que le sirven para desplazarse.

Funciones Vitales de las Células Procariotas

• Nutrición: Autótrofa fotosintética.
• Reproducción: Asexual, por bipartición, no mitótica.
• Relación: Endoespóras: cubierta protectora que los hace muy resistentes.
• Medios en los que viven: Todos: aire, agua, suelo.

Diferencias Principales entre Células Eucariotas y Procariotas

Célula Eucariota

Orgánulos de la Célula Eucariota

Con Membrana

• Lisosomas
• Aparato de Golgi
• Retículo endoplasmático
• Vacuolas
• Plastos
• Mitocondrias

Sin Membrana

• Ribosomas
• Centriolos
• Citoesqueleto
• Cilios y flagelos