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En 1665, el científico Robert Hooke descubrió las células observando al
microscopio una laminilla de corcho, dándose cuenta que estaba formada por
pequeñas cavidades que recordaban a las celdillas de un panal. Por ello cada
cavidad la llamó célula. No supo demostrar lo que estas celdillas significaban
como constituyentes de los seres vivos. Lo que estaba observando eran
células vegetales muertas con su característica forma poligonal.
La teoría celular
La teoría celular constituye uno de los principios básicos de la biología, cuyo crédito le pertenece a
los grandes científicos alemanes Theodor Schwann, Matthias Schleiden y Rudolph Virchow,
aunque por supuesto, no hubiese sido posible sin las previas investigaciones del gran Robert
Hooke.
En el siglo XVII, más precisamente en el año 1665, el científico inglés Robert Hooke fue quien
descubrió y describió la existencia de lo que damos en llamar células. El señor Hooke dió cuenta de
esta estructura básica de la vida mientras examinaba pequeñas y delgadas rodajas de corcho y
material vegetal en su microscopio, ya que él fue uno de los primeros en diseñar uno de estos
artefactos. Sin darse cuenta, Hooke descubrió la unidad estructural básica y esencial de todos los
organismos, la base de toda materia viva.
La teoría celular es una parte fundamental y relevante de la Biología que explica la constitución de
la materia viva a base de células y el papel que éstas tienen en la constitución de la vida.
Varios científicos postularon numerosos principios o teorías para darle una estructura adecuada:
Robert Brown en 1831, después de muchas observaciones de orquídea descubrió el núcleo de la
célula.
En 1668 en científico Anthony Van Leeuwenhoek desarrolló el descubrimiento
de la red de capilares, demostrando cómo circulaban los glóbulos rojos por los
capilares de la oreja de un conejo. Más tarde observó; en el agua de un
estanque, el agua de lluvia y la saliva humana, lo que él llamaría animáculos,
conocidos en la actualidad como protozoos. Además observó bacterias y
espermatozoides humanos.
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En 1830 el zoólogo Theodor Schawnn descubre las células animales, además de observar las
celdillas, este interpreto su estructura, explico que había dentro de las paredes, descubrió que
alrededor del núcleo había una estructura transparente limitada por paredes delgadas.
Supuso que el núcleo, la pared y parte gelatinosa eran constituyentes de toda la célula, ya fuera
animal o vegetal y que una pared gruesa era exclusiva de las células vegetales. En 1839, después
de estudiar las células durante años estableció que los cuerpos de plantas y animales están
compuestos por células. Otro científico de esta época Mattias Schleiden a través de sus
observaciones llego a estas mismas conclusiones de Schawnn.
Con los aportes de Schawn y Schleiden había nacido una nueva teoría, llamada teoría celular.
En 1850 la teoría celular fue completada por el patólogo austriaco,
Rudolf Virchow, quien enuncio que todas las células provienen de
otras células.
Se necesitaron cientos de años e investigaciones de numerosos
hombres de ciencia hasta poder alcanzar una conclusión concisa, pero luego de dos siglos enteros,
gracias al desarrollo tecnológico y a los diversos avances en los estudios de la materia, los
primeros postulados de la teoría celular fueron surgiendo. Tras una cuantiosa investigación
desarrollada por los científicos alemanes Matthias Jakob Schleiden y Theodor Schwann se logró
crear una lista de principios o postulados que describen el mundo celular.
Theodor Schawnn
Mattias Schleiden Theodoro Schawnn
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En el año 1838 Schleiden indicó que todo el material vegetal se compone por células. Poco tiempo
después y más precisamente al año siguiente, su colega y compatriota, el fisiólogo Theodor
Schawnn llegó a la misma conclusión sobre los animales. Los resultados de estas conclusiones son
lo que se conoce como la teoría celular. A continuación, veamos los 4 postulados esenciales.
El concepto moderno de la Teoría Celular se puede resumir en los siguientes principios:
1. Todos los seres vivos están formados por células o por sus productos de secreción. La célula
es la unidad estructural de la materia viva, y una célula puede ser suficiente para constituir un
organismo.
2. Las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las células, o en su entorno
inmediato, controladas por sustancias que ellas secretan. Cada célula es un sistema abierto,
que intercambia materia y energía con su medio. En una célula caben todas las funciones
vitales, de manera que basta una célula para tener un ser vivo (que será un ser vivo
unicelular). Así pues, la célula es la unidad fisiológica de la vida.
3. Todas las células proceden de células preexistentes, por división de éstas (Omnis cellula ex
cellula ). Es la unidad de origen de todos los seres vivos, (unidad reproductora).
4. Cada célula contiene toda la información hereditaria necesaria para el control de su propio
ciclo y del desarrollo y el funcionamiento de un organismo de su especie, así como para la
transmisión de esa información a la siguiente generación celular. Así que la célula también es
la unidad genética.
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LA CÉLULA
Es la unidad anatómica, fisiológica y reproductiva de todos los seres vivos. Está formada por
citoplasma, núcleo y una membrana que la rodea. Algunos organismos, como las bacterias, constan
solo de una sola célula, son organismos unicelulares. Otros, como los humanos, animales y plantas;
están hechos de una cantidad incontable de células (multicelulares).
Partes que componen la célula:
El núcleo: Es el centro de información de la célula, donde se imparten todas las órdenes para
fabricar las sustancias que la célula necesita para su funcionamiento. Ocupa cualquier lugar dentro
de la célula, no necesariamente en el centro de la misma y por lo general posee forma esférica.
Por lo general, cada célula posee un solo núcleo, con algunas excepciones; algunos ciliados, las
células musculares poseen varios núcleos, los glóbulos rojos no poseen núcleo.
Este está constituido por una membrana nuclear, cariolinfa (nucleoplasma, carioplasma, jugo
nuclear), cromatina y los nucleolos.
Citoplasma: Es el contenido semifluido, que se encuentra hacia el interior de la celular. Es una
materia coloidal que ocupa el espacio comprendido entre la membrana celular y el núcleo.
Está compuesto principalmente por sustancias orgánicas como los carbohidratos, lípidos y proteínas,
y por sustancias inorgánicas como las sales minerales y el agua, en esta se encuentran los
organelos celulares denominados: retículo endoplasmático (liso y rugoso), ribosomas, aparato de
golgi, lisosoma, mitocondria, centriolos, vacuolas y cloroplastos.
Membrana celular: La membrana celular cumple varias funciones:
a) delimita y protege las células;
b) es una barrera selectivamente permeable, ya que impide el libre intercambio de materiales de un lado a
otro, pero al mismo tiempo proporcionan el medio para comunicar un espacio con otro;
c) permite el paso o transporte de solutos de un lado a otro de la célula, pues regula el intercambio de
sustancias entre el interior y el exterior de la célula siguiendo un gradiente de concentración;
d) poseen receptores químicos que se combinan con moléculas específicas que permiten a la membrana
recibir señales y responder de manera específica, por ejemplo, inhibiendo o estimulando actividades internas
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como el inicio de la división celular, la elaboración de más glucógeno, movimiento celular, liberación de calcio
de las reservas internas, etc.
Transporte de sustancias a través de las membranas celulares
El transporte celular es un mecanismo mediante el cual entran sustancias que la célula necesita y salen de ella
las sustancias de desecho y también productos útiles. Existen dos tipos de transporte: pasivo y activo.
El transporte pasivo es el que se lleva a cabo sin gasto de energía por parte de la célula, como la difusión
simple (únicamente de gases) y la ósmosis; todos ellos a favor de un gradiente de concentración.
El transporte activo es el que necesita energía celular para realizarse, pues es en contra de un gradiente de
concentración.
La difusión es el paso de átomos, moléculas o iones de una región de mayor concentración a otra de menor
concentración, es decir, a favor de un gradiente de concentración. Un gradiente es la medida de la diferencia
de concentraciones de una sustancia dada en dos regiones diferentes. En la difusión las moléculas se seguirán
moviendo hasta que se alcance un equilibrio dinámico.
La ósmosis es el paso del agua a través de una membrana semipermeable de una región de mayor
concentración de agua (solución hipotónica) a otra de menor concentración de agua (solución hipertónica); es
decir, es la difusión del agua. En las células vivas el agua entra y sale de la célula por ósmosis. Una célula
mantiene su forma cuando la concentración en el interior es igual a la concentración en el exterior de la célula
(isotónica).
El transporte activo es un mecanismo celular por medio del cual algunas moléculas atraviesan la membrana
celular contra un gradiente de concentración, es decir, desde una zona de baja concentración a otra de alta
concentración con el consecuente gasto de energía. Los ejemplos típicos son las bombas de sodio-potasio, la
fagocitosis y la pinocitosis.
Pinocitosis.
En la pinocitosis (el equivalente al “beber” celular) la célula engulle fluido extracelular, incluyendo moléculas
como azúcar y proteínas. Estos materiales entran a la célula dentro de una vesícula, aunque no se mezclan con
el citoplasma. Las células epiteliales en los capilares, usan la pinocitosis para tomar la porción líquida de la
sangre en la superficie capilar. Las vesículas resultantes viajan a través de las células capilares y liberan su
contenido al tejido alrededor, mientras los glóbulos rojos permanecen en la sangre.
Fagocitosis.
En la fagocitosis (el equivalente a comer celular), la célula engulle deshechos, bacterias u otros objetos
grandes. La fagocitosis se lleva a cabo en células especializadas llamadas fagocitos, donde se incluyen los
macrófagos, neutrófilos y otros glóbulos blancos de la sangre. La invaginación produce una vesícula llamada
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fagosoma, las cual usualmente se fusiona con uno o más lisosomas conteniendo enzimas hidrolíticas. Los
materiales en el fagosoma son rotos por estas enzimas y degradados.
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ORGANELAS CITOPLASMATICAS
Se denominan orgánulos llamados también organelas, organelos o mejor elementos celulares, a las
diferentes estructuras suspendidas en el citoplasma de una célula eucariota, que tienen una forma y
unas funciones especializadas bien definidas y diferenciadas. La célula procariota normalmente
carece de orgánulos.
Organelos
citoplasmáticos
Estructura Función Ilustraciones
RETICULO
ENDOPLASMATICO
(LISO Y RUGOSO)
Red de canales y
membranas distribuidas en
todo el citoplasma. Si lleva
ribosomas se llama rugoso
y si no las lleva se
denomina liso.
-Transporte de
sustancias entre el
núcleo y la
membrana celular.
-Relacionado con la
síntesis de
proteínas y de otras
sustancias.
RIBOSOMAS
Estructuras pequeñas
formadas de ARN y
proteínas.
-Síntesis de
proteínas.
APARATO DE
GOLGI
Pila de sacos
membranosos, vesículas y
gránulos.
- Secreción celular.
Formación de
lisosomas.
- Combina las proteínas con los carbohidratos.
- Síntesis de carbohidratos.
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LISOSOMA
Sacos membranosos que
contienen enzimas
digestivas.
-Digestión celular.
-Muerte celular.
MITOCONDRIA
Sacos constituidos por dos
membranas la externa lisa
y la interna plegada.
-Respiración celular.
-Formación de los
cuerpos basales.
CENTRIOLOS
(CENTRO- SOMA)
Un par de cilindros huecos
centrales rodeados por
nueve microtúbulos triples.
-Forma el huso
mitótico.
-Formación de los
cuerpos basales.
VACUOLA
Burbujas llenas de fluido
rodeados por una
membrana
-Contienen
materiales ingeridos
(alimenticias).
-Contienen
secreciones o
desechos
(contráctiles)
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PLASTIDIOS
CLORO-PLASTOS
Contiene la clorofila.
Presenta una doble
membrana lisa en cuyo
interior se encuentra un
sistema de membranas
organizadas.
- Fotosíntesis.
CROMO- PLASTOS
Contienen pigmentos
como carotenoides y
xantofilas.
Determinación del
color rojo o
anaranjado de frutas
y flores.
LEOCO-PLASTOS O
AMILO-PLASTOS
Estructuras incoloras
localizadas en órganos
vegetales no expuestos a
la luz.
Almacenamiento de
almidón y otras
sustancias.
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El núcleo
Es el centro de información de la célula, donde se imparten todas las órdenes para fabricar las sustancias que
la célula necesita para su funcionamiento. Ocupa cualquier lugar dentro de la célula, no necesariamente en el
centro de la misma y por lo general posee forma esférica.
Por lo general, cada célula posee un solo núcleo, con algunas excepciones; algunos ciliados, las células
musculares poseen varios núcleos, los glóbulos rojos no poseen núcleo.
Este está constituido por una membrana nuclear, cariolinfa (nucleoplasma, carioplasma, jugo nuclear),
cromatina y los nucleolos.
Membrana nuclear: Es una prolongación del retículo endoplasmático, esta es doble, porosa y permeable que
rodea el núcleo. Permite el intercambio de sustancias entre el núcleo y citoplasma y viceversa.
Cariolinfa o nucleoplasma: Contenido nuclear donde se disuelven los productos que fabrica el mismo núcleo
como los azucares, fosfatos y bases nitrogenadas que son las moléculas que forman los nucleótidos así como
sustancias del citoplasma.
Cromatina: Complejo de ADN y proteínas que forma a los cromosomas eucarióticos.
Nucleolo: Corpúsculos circulares los cuales pueden ser uno o más, este contiene gran cantidad de ARN para
la síntesis de proteínas.
