Teoría Celular: Descubrimientos, Estructura, Funciones y Ciclo Celular

Teoría Celular: Postulados y Descubrimientos Clave

La teoría celular establece los siguientes principios fundamentales:

• Todos los seres vivos están formados por células.
• La célula es la unidad anatómica y fisiológica de los seres vivos.
• Toda célula se origina por división de otra preexistente.
• La información genética, que contiene las características de cada célula, se transmite de las células madre a las células hijas a través del material hereditario (ADN).

Historia de la Teoría Celular

• Robert Hooke (1665): Fue el primero en utilizar un microscopio para observar las "celdillas" del corcho.
• Anton van Leeuwenhoek (siglo XVII): Observó "pequeños seres" en una charca utilizando un microscopio casero.
• Robert Brown (1831): Descubrió el núcleo en células vegetales.
• J. E. Purkinje (1839): Describió el citoplasma.
• Matthias Schleiden y Theodor Schwann (1838-1839): Propusieron que todos los tejidos vegetales y animales están formados por células, considerándola la unidad elemental de los seres vivos.
• Rudolf Virchow (1855): Estableció que "toda célula proviene de otra ya existente" (omnis cellula e cellula).
• Santiago Ramón y Cajal (finales del siglo XIX): Demostró que la neurona es la unidad anatómica y funcional del sistema nervioso.
• Walter Sutton, Theodor Boveri y Thomas Hunt Morgan (principios del siglo XX): Determinaron que la información genética reside en los cromosomas.
• James Watson y Francis Crick (1953): Descubrieron la estructura del material genético del núcleo celular (ADN).
• Lynn Margulis (1967): Propuso la teoría endosimbiótica sobre el origen de las células eucariotas a partir de células procariotas.

Estructura Básica de la Célula

• Membrana plasmática: Es una envoltura delgada y elástica que separa la célula del medio, con permeabilidad selectiva.
• Citoplasma: Es la sustancia que rellena el interior de la célula, donde se encuentran los orgánulos.
• ADN: Contiene la información genética necesaria para controlar las funciones de la célula.

Nutrición Celular

La nutrición celular comprende la entrada de nutrientes, el metabolismo y la excreción.

Transporte de Sustancias a Través de la Membrana

• Paso de sustancias pequeñas:
  • Difusión: Las sustancias se mueven desde una zona de mayor concentración a una de menor concentración.
• Paso de sustancias medianas:
  • Canales: Proteínas que se abren formando un canal y permiten el paso de sustancias según su concentración.
  • Bombas: Proteínas que bombean sustancias en contra de su gradiente de concentración, requiriendo energía.
• Paso de sustancias grandes:
  • Endocitosis: La membrana se invagina y engloba la sustancia en una vesícula que se incorpora al citoplasma.
  • Exocitosis: La vesícula se fusiona con la membrana y libera su contenido al exterior. Previamente, las vesículas pueden fusionarse con lisosomas para reducir el tamaño de las sustancias.

Síntesis de Proteínas

El proceso de síntesis de proteínas se puede resumir en los siguientes pasos:

1. El ADN se desenrolla y se abre.
2. Una de las hebras del ADN sirve de molde para sintetizar una cadena de ARN mensajero (ARNm).
3. La molécula de ARNm pasa al citoplasma y se une a un ribosoma.
4. Un aminoácido se une a un ARN de transferencia (ARNt).
5. El ARNt con el aminoácido se une a una secuencia de tres bases del ARNm llamada triplete o codón.
6. El primer aminoácido queda unido al ribosoma y el ARNt se libera al citoplasma.
7. El proceso continúa hasta que se completa la cadena de ARNm.
8. La proteína se separa del ribosoma y queda libre en el citoplasma.

Replicación del ADN

La replicación del ADN es el proceso por el cual se realiza una copia idéntica de cada una de las hebras que constituyen el ADN. Los pasos son:

1. La molécula de ADN que se va a duplicar se desenrolla, separándose las dos cadenas.
2. Cada cadena de ADN sirve de molde para fabricar una nueva hebra de ADN complementaria.
3. Cada nueva base nitrogenada queda emparejada con su complementaria en la hebra molde.
4. Al final del proceso, se obtienen dos moléculas idénticas de ADN, cada una con una cadena antigua y una nueva (replicación semiconservativa).

Ciclo Celular de las Células Eucariotas

El ciclo celular de las células eucariotas consta de las siguientes fases:

• G1 (Gap 1): La célula aumenta de tamaño.
• S (Síntesis): El ADN se duplica, originándose dos copias de la información genética de la célula.
• G2 (Gap 2): La cromatina se condensa y se forman los cromosomas.
• Mitosis: El ADN se reparte entre las dos células que se están formando.
• Citocinesis: Se divide el citoplasma y se forman dos células hijas con idéntica dotación cromosómica que la célula madre.

Condensación del ADN

Durante la interfase, el material genético se encuentra en forma de cromatina. Cuando la célula entra en división, la cromatina se condensa formando los cromosomas, estructuras compactas que facilitan la segregación del material genético durante la mitosis.