Niveles de Organización Celular y Composición de la Materia Viva en Biología

1. Niveles de Organización y Composición de la Materia Viva

1.1. Niveles de organización

Los átomos, las moléculas, los orgánulos y las estructuras celulares, las células, los tejidos, los órganos, los aparatos y sistemas que forman organismos, la población, el ecosistema y la biosfera.

1.2. A composición de la materia viva

Los seres vivos están formados por sustancias inorgánicas (materia viva e inerte) y orgánicas (exclusivas de los seres vivos).

2. La Célula

• Es la unidad más elemental de un ser vivo que puede realizar las funciones vitales.
• Estructura:
  • Estructuras específicas: pared celular, cloroplastos, cilios, flagelos…
  • Estructuras comunes:
    • Membrana plasmática: envoltura muy elástica y delgada que rodea la célula y separa el contenido del exterior, regula la entrada y salida de sustancias de la célula, detecta estímulos del medio y comunica las células entre sí.
    • Ribosomas: sintetizan proteínas.
    • Citoplasma: sustancia gelatinosa que llena la célula.
    • ADN: material genético (se distinguen células procariotas y células eucariotas).

3. Las Células Procariotas

• Exclusivas de los seres que constituyen el reino Monera. Son organismos unicelulares, muy pequeños y constituyen el tipo de organización celular más sencillo; no tienen núcleo.
• Tienen la estructura común a todas las células y también un cromosoma circular que ocupa el nucleoide y puede tener plásmidos. El citoplasma solo contiene ribosomas, cuentan con pared celular, algunas tienen prolongaciones como flagelos (largos, sirven para la locomoción) o fimbrias (cortas, sirven para fijarse a otras células y superficies) y en alguna superficie de las bacterias puede haber pili.

Funcións vitais en procariotas

• Nutrición: puede ser autótrofa (sintetizan compuestos orgánicos utilizando la energía de la luz solar) o heterótrofa (se alimentan de la materia orgánica de otros seres vivos).
• Relación: pueden moverse gracias a sus flagelos, girando sobre sí mismas, desplazándose sobre superficies o permaneciendo inmóviles. Normalmente viven aisladas, pero a veces se agrupan formando colonias.
• Reproducción: se reproducen mediante bipartición (las células duplican el ADN y escinden su citoplasma en dos partes, cada una de ellas recibe un cromosoma bacteriano y parte del contenido celular).

4. Célula Eucariota

• Tienen núcleo, citoesqueleto (da forma a la célula y permite el movimiento), orgánulos y estructuras.
• Hay dos tipos: animal (animales y protozoos) y vegetal (plantas y algas).
• El núcleo tiene la información hereditaria, determina características de las células y organismos de los que forman parte, y controla las actividades celulares.

Estrutura del núcleo interfásico

• Envoltura nuclear: formada por 2 membranas, está atravesada por poros que permiten el intercambio de sustancias entre el núcleo y el citoplasma.
• Nucleoplasma: líquido que llena el núcleo, en él se produce la síntesis de los ácidos nucleicos.
• Nucléolo: estructura esférica formada por ADN, ARN y proteínas, en él se sintetizan los componentes de los ribosomas.
• Cromatina: material genético de la célula, formada por ADN unido a histonas.

Estrutura del núcleo en división

La envoltura nuclear se desorganiza dejando disperso el nucleoplasma, el nucléolo se desintegra, las fibras de cromatina tras duplicarse se condensan y enrollan haciéndose más cortas y anchas hasta transformarse en cromosomas. Cada cromosoma está formado por dos fibras de cromatina llamadas cromátidas hermanas unidas por el centrómero.

5. Nutrición en Células Eucariotas

La nutrición comprende todos los procesos que le proporcionan a la célula materia y energía para crecer, reponer las estructuras, dividirse y relacionarse.

Intercambio de materia

Por difusión (sustancias pequeñas), a través de proteínas (las proteínas forman canales o bombas a través de las cuales pasan las moléculas) o formando vesículas (la membrana se hunde e engloba la partícula originando una vesícula que pasa al citoplasma; esto es la endocitosis, y si es al revés, es exocitosis).

Intercambio de energía

• Catabolismo: conjunto de reacciones químicas celulares por las que moléculas complejas se fragmentan y se transforman en otras más sencillas; se libera energía en este proceso.
• Anabolismo: conjunto de reacciones químicas celulares en las que, a partir de moléculas sencillas, se fabrican otras más complejas; en este proceso se necesita energía.

6. Relación en Células Eucariotas

La relación es la capacidad de una célula para responder ante un estímulo del medio.

Estímulos y respuestas

• Estímulo: cambios que desencadenan una respuesta celular, pueden ser físicos o químicos.
• Respuesta: reacción de la célula ante los estímulos, pueden ser estática (sin movimiento) o dinámica (moviéndose). El conjunto de estos movimientos se denomina taxia y puede ser positivo si la célula se mueve hacia el estímulo o negativo si la célula se aleja de él.

Movimientos celulares

Vibrátil (vibración de los cilios o de los flagelos), contráctil (células musculares) o ameboide (característico de las amebas).

7. Reproducción en la Célula Eucariota

La reproducción es la capacidad de una célula de dividirse en dos o más células hijas idénticas.

División celular

En los organismos unicelulares tiene como objetivo la reproducción del organismo, y en los pluricelulares sirve para que el organismo crezca y regenere sus tejidos.

Tipos de división celular

• Bipartición: la célula duplica el ADN y genera dos hijas genéticamente idénticas y del mismo tamaño (como por ejemplo los protozoos).
• Gemación: duplica el ADN y genera una yema, formándose dos células hijas genéticamente idénticas pero de diferente tamaño (como por ejemplo las levaduras).
• Esporulación o división múltiple: la célula genera múltiples copias del ADN que se rodean de una porción de citoplasma; la membrana de la célula progenitora se rompe liberando esporas (como por ejemplo los hongos).