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La célula ¿Qué estudia la biología? La biología es la ciencia que tiene por objeto el estudio de los seres vivos. ¿Qué características tienen los seres vivos? Estos son altamente organizados, están formados por diferentes átomos que interactúan para dar lugar a moléculas. Las moléculas interaccionan...

La célula ¿Qué estudia la biología? La biología es la ciencia que tiene por objeto el estudio de los seres vivos. ¿Qué características tienen los seres vivos? Estos son altamente organizados, están formados por diferentes átomos que interactúan para dar lugar a moléculas. Las moléculas interaccionan entre sí y generan propiedades emergentes particulares y específicas que caracterizan de manera distintiva a cada nivel. Actúan como sistemas abiertos ya que se relacionan con el medio a través de intercambios de materia, energía e información. Los dos primeros intercambios permiten la autoconstrucción (crecimiento: aumento de tamaño y masa y desarrollo: la adquisición de habilidades, destrezas o capacidades diferentes) de sus estructuras, mientras que el tercero permite su continuidad en el tiempo (reproducción: capacidad de transferir información a los descendientes). Son capaces de captar estímulos físicos o químicos y responder a ellos, regular sus condiciones internas (homeostasis) y mantenerlas en un equilibrio dinámico. Están adaptados para el aprovechamiento óptimo de su entorno. Las células son el primer nivel de organización de la materia en el cual se manifiestan y cumplen aquellas características de los seres vivos, presentan dimensiones variables entre 1 y 200 micrómetros aproximadamente. Debido a su tamaño, para su observación, se deben utilizar instrumentos tales como los microscopios (Ver Fig. 1) Fig. 1: Niveles de organización de la materia [email protected] www.hospitalitaliano.edu.ar Unidades utilizadas en Biología: Sistema internacional de unidades Teoría celular Formulada en 1838 con el aporte de numerosos investigadores (tales como Robert Hooke, Rudolf Virchow), constituye un concepto unificador en la biología. Formalmente la teoría postula que: • La materia viva está formada por células. Es decir que todo organismo vivo está compuesto por al menos una célula (unicelulares) o muchas (pluricelulares). [email protected] www.hospitalitaliano.edu.ar • Las reacciones químicas de un organismo vivo, incluso los procesos que producen energía y sus reacciones biosintéticas tienen lugar dentro de las células. Las funciones que puedan tener un tejido, órgano, organismo, dependen de las funciones que cumplen las células que lo componen. • Las células se originan a partir de otras células. • Las células contienen la información hereditaria de los organismos de los que forman parte y esta información se transmite de célula madre a célula hija. La célula es, por tanto, una unidad morfológica, funcional y de origen de los seres vivos. Las células aisladas pueden comportarse como un ser vivo en sí, como en el caso de las levaduras, amebas y paramecios, o bien asociarse para formar agrupaciones de células y constituir tejidos (Ver material sobre Tejidos). Más aún, los tejidos se organizan en órganos y éstos en sistemas de órganos o aparatos y el conjunto de aparatos organizan un organismo complejo como el hombre, un caracol o una medusa, todos ellos pluricelulares y con una alta complejidad. Niveles de organización de la materia El nivel de complejidad aumenta desde abajo hacia arriba; por ello, las partículas subatómicas constituyen el nivel más bajo. [email protected] www.hospitalitaliano.edu.ar Tipos celulares. Procariotas, Eucariotas. Se pueden identificar dos tipos de células: • Procariotas Son las más antiguas sobre la tierra, tienen aproximadamente 3.500 millones de años. En promedio miden 1 μ de diámetro y 8 μ de largo y se caracterizan por tener el material genético disperso en el citoplasma en una región particular llamada nucleoide (ausencia de compartimiento nuclear). No presentan compartimientos internos y su límite externo está formado por la membrana plasmática (bicapa fosfolipídica con proteínas y carente de colesterol), por fuera de ella, existe una pared celular de peptidoglucanos también llamado peptidoglicano o mureína cuya estructura permite la clasificación de Gram (+) y Gram (-). La clasificación de Gram se basa en una técnica de tinción. Las primeras (Gram (+)) presentan una gruesa capa de peptidoglucanos mientras que las segundas (Gram (–)) tienen una capa de peptidoglucanos 20 veces menor y presentan por fuera otra membrana de lipo-polisacáridos. En algunas, además, puede existir una cápsula de mucopolisacáridos. (Ver Fig. 2) Ejemplo de organismos: Con este tipo de célula lo encontramos en las bacterias y en las cianobacterias. [email protected] www.hospitalitaliano.edu.ar Fig. 2: Ultraestructura de la célula procariota Las formas de las células bacterianas pueden ser esféricas, en cuyo caso se llaman cocos, o bien bastones alargados, denominados bacilos, mientras que otras se presentan como tirabuzones (espirilos) o con aspecto de coma (vibriones). Fig.3: Formas de las distintas bacterias [email protected] www.hospitalitaliano.edu.ar Eucariotas: Son evolutivamente las células más modernas, tienen aproximadamente 1.200 millones de años. Su tamaño varía entre 6 y 200 o más micrones. Presentan diversidad de formas y se caracterizan por tener su material genético confinado dentro de un compartimiento llamado núcleo, el que se encuentra limitado por fuera por un sistema de membranas. Además, poseen otros compartimientos en los que se desarrollan diferentes funciones; entre ellos se establece un sistema de transporte interno mediado por vesículas. Este tipo de células es el que constituye organismos como las amebas, los hongos, las plantas y los animales en general. (Ver Fig. 4) Las células de los hongos, así como los vegetales comparten la presencia de pared celular que puede ser de diferentes sustancias: Celulosa, quitina u otro polímero de amino azúcares. (Ver Fig. 5) Fig. 4: Célula eucariota animal. [email protected] www.hospitalitaliano.edu.ar Fig. 5: Célula eucariota vegetal. Composición física-química celular Para comprender la organización celular, resulta indispensable el conocimiento molecular de los componentes orgánicos e inorgánicos presentes en ella. Los seres vivos están compuestos fundamentalmente por la combinación de átomos como: Carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Además, existen otros muy necesarios como calcio, cloro, cobre, cobalto, hierro, magnesio, manganeso, molibdeno, potasio, sodio, yodo y zinc. Estos elementos son los mismos que existen en la materia inanimada, pero en la viva se diferencian en las proporciones y las combinaciones en que se encuentran. [email protected] www.hospitalitaliano.edu.ar