La célula: biología 1 biotecnologia apuntes PDF

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La célula: biologia celular 1º biotecnologia apuntes a mano...

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Tema 1. Introduccion a la Célula 1.- Concepto y definición de célula. Los seres vivos disponen de un medio interno constante que pueden controlar. Esto se debe a la existencia de la célula. Superando el nivel molecular, la materia viva se organiza en formaciones con vida propia, las células. La célula es la unidad estructural y funcional capaz de vivir, reproducirse y alimentarse por si misma. Es independiente del exterior pues posee un sistema de membranas que la aíslan y la protegen. Todas las criaturas vivas están formadas por células (pequeños compartimentos rodeados de membrana y llenos de una solución acuosa concentrada de compuestos químicos). Las formas mas simples de vida son células solitarias que se propagan dividiéndose en dos. Los organismos superiores, como nosotros mismos, son como ciudades celulares en las que grupos de células realizan funciones especializadas y están unidos por intrincados sistemas de comunicación. Los virus, por el contrario, aunque son seres vivos no están formados por células. Los virus son parásitos intracelulares obligados de las células, pues no pueden vivir fuera de una de ellas y para realizar las funciones vitales (reproducción, nutrición…) han de encontrarse en el interior de una célula. Los virus tampoco están rodeados por una membrana plasmática, por lo que las reacciones bioquímicas que ocurren en su interior no son constantes ni controlables. Aunque tienen todo lo necesario para reproducirse, no pueden hacerlo por si solos, necesitan otros organismos para que le proporcionen protección. La membrana plasmática es muy importante en las células, pues es esta la que hace que la célula sea independiente del medio que la rodea. La membrana plasmática es la causante del intercambio celular, es decir, es la que regula la entrada o salida de sustancias según las necesidades celulares. La membrana plasmática garantiza un medio ambiente interno estable y regulable, que mantiene la homeostasis de sus componentes.

2.- Teoría celular En el año 1938 ya se contaban con numerosos estudios sobre las células y los alemanes Schlelden y Schawamn anuncian la llamada teoría celular, que dice que: -

Todos los seres vivos están formados por una o varias células. La célula es por tanto, la unidad morfológica y fisiológica de los seres vivos. La célula, es por tanto, la forma mas elemental de vida.

A mitad de siglo, Wirchow añade un postulado a la teoría celular que dice que toda célula procede de otra que se ha dividido, lo que pone fin a la teoría de la generación espontánea. Por tanto la teoría celular cuenta hoy en día con los siguientes postulados: -

Todos los seres vivos están compuestos de una o más células. La Célula es la unidad estructural y funcional de todos los seres vivos. Toda Célula procede de otra que se ha dividido. Las células contienen la información hereditaria que es transmitida de Célula a Célula durante la división celular. Todas las células poseen básicamente la misma composición química. Todo el flujo de energía (metabolismo y bioquímica) de la vida ocurre en las células.

Esta individualidad se refiere a que la célula se organiza a partir de sus componentes originando dos tipos de seres vivos: a) Seres unicelulares, formados por una sola célula que realiza todas las funciones vitales. b) Seres pluricelulares, que procede de una célula que tras sucesivas divisiones y diferenciaciones origina un organismo pluricelular cuyas células pueden aislarse y cultivarse en el laboratorio. Una de las principales características de las células eucarióticas es la especialización. En un principio dos células separadas y no especializadas realizan cada una todas las funciones. Cuando estas dos células se especializan, se reparte el trabajo para lograr realizar las funciones mas rápida y correctamente. El descubrimiento a final del XIX de Ramon y Cajal de que la neurona es la célula unidad del sistema nervioso, confirmo la universalidad de la teoría celular para los tejidos y todos los seres vivos excepto virus. El posterior descubrimiento del microscopio electrónico supuso un enorme avance en la descripción de la forma y organización celular de los distintos orgánulos. Hay algunas excepciones a en cuanto a lo que seres vivos se refieren, que no cumplen exactamente los postulados de la teoría celular: -Virus. Hoy en día los virus no se consideran células, ni realmente seres vivos, es mas, se dice que son la frontera entre lo vivo y lo muerto. Los virus realizan las funciones vitales que realiza cualquier célula, pero con la diferencia que no pueden realizarlas por ellos mismo, sino que necesitan estar dentro de una Célula para poder reproducirse, nutrirse … - Mitocondrias y cloroplastos: estos orgánulos celulares tampoco se consideran células en si mismos, aunque poseen su propio material genético y se duplican independientemente del resto de la Célula (por bipartición) Las Célula eucarióticas como las conocemos hoy en día no han existido desde el comienzo de los tiempos. Son muchos los estudios que se realizan hoy en día sobre el origen de la Célula eucariótica. Una de las teorías mas apoyadas es la endosimbiótica. Según esta teoría los plastidios y mitocondrias de las células eucarióticas proceden de bacterias que se incorporaron como simbiontes a eucitos primitivos. Esta teoría se debe a las similitudes entre plastidios y mitocondrias y bacterias. 3.- Células procariotas y eucariotas La célula posee un alto grado de organización y actualmente tras 3500 millones de años de evolucion ha conseguido diferentes niveles de complejidad que desembocan en dos tipos de organización celular: a) Procariontes: son organismo unicelulares que no tienen membrana nuclear, por lo que el material genético esta disperso en el citoplasma. Además contienen pocos orgánulos citoplasmáticos y pocos sistemas de membranas internas, es decir, le faltan muchas estructuras que aparecen en células eucariotas y por ello son las células mas primitivas y las primeras que aparecieron en el planeta. A este grupo pertenece: bacterias, algas cianofíceas o verdeazuladas (que hoy se incluyen dentro de las bacterias como un grupo llamado cianobacterias), y los micoplasmas constituyendo el reino moneras. b) Organización eucarionte o metacitica: son mas evolucionadas y mas modernas que las células procarióticas. Poseen una membrana nuclear que separa el material genético del resto de la célula formando un núcleo. Poseen varios sistemas de membranas con formas y funciones muy

específicas como mitocondrias, RE, AG… Aquí se incluyen todos los demás seres vivos, tanto unicelulares como pluricelulares. Las algas, hongos unicelulares y protozoos son el reino protistas. Los hongos pluricelulares son el reino hongos. Las algas pluricelulares y las plantas son el reino vegetal y los animales pluricelulares forman el reino animal. A los virus se les considera una organización aparte y mucho mas simples que las células ya que solo constan de un ácido nucleico envuelto por proteínas y son parásitos intracelulares obligados que carecen de metabolismo propio y que muchos autores consideran la frontera entre la materia viva y la inerte.

4.- Características generales de la célula eucariota: visión global. La característica fundamental de las células eucarióticas por la cual se diferencian de las procarióticas, es que poseen una envoltura nuclear doble, que aísla la información genética del resto de la célula y se encarga de la regulación del paso de información entre citoplasma y núcleo. Dos células sufren integración cuando se especializan. La integración célula favorece la expansión de organismos pluricelulares y no de bacterias, que están limitadas por su entorno. La evolución ha hecho que dentro de la célula comenzaran a crearse unos compartimentos (orgánulos) que realizan distintos trabajos. Estos compartimentos permiten aislar espacios dentro de una misma célula para que se produzcan funciones especificas y no haya interferencias entre unas y otras; aunque si hay comunicación entre ellas. Mas adelante, se consiguen incorporar a las células otros pequeños células (algas verde azuladas) y así se genera una nueva línea evolutiva: células eucarióticas vegetales. En ellas existen cloroplastos, donde se aprovecha la luz solar. De este modo, las células vegetales, se hacen autónomas respecto al entorno alimenticio. Además, estas células no solo tienen membrana plasmática, sino que también presentan una envuelta rígida: la pared celular

5.- Comparación entre célula animal y vegetal La Célula animal y la vegetal son muy similares, aunque también tienen rasgos propios y característicos. - La Célula vegetal posee una pared celular externa que recubre al a membrana celular. Esta membrana hace que la planta se mantengan erguida y provoca el llamado efecto de turgescencia. - Por el contrario, la Célula animal posee un intrincado y mas complicado sistema de filamentos, lo que forma el citoesqueleto de la Célula que cumple la funciones de sostén y consistencia en la Célula animal que el la vegetal cumple la pared. El encargado de organizar todos estos microtubulos es el centrosoma. - En la Célula vegetal existen vacuolas que no están presentes en células animales. Estas vacuolas ocupan la mayor parte del citoplasma y están llenas de agua, sustancias de reserva, pigmentos u otros compuestos. Como hemos visto las similitudes entre Célula vegetal y animal son muy numerosas, aunque cada una tiene sus características propias....