INSTITUTO UNIVERSITARIO DE OPTOMETRIABIOLOGÍA CURSO BASICOProf. Marielba Velandia

LA TEORÍA CELULARLA CÉLULA COMO UNIDAD DE LOS SERES VIVOS

La célula es la unidad estructural y funcional de todos los seres vivos, toda célula procede de otra célula, su agrupación y diferenciación de funciones da origen a todos los tejidos, éstos se agrupan en órganos y los órganos en sistemas, la anterior agrupación de funciones da origen a los niveles de organización biológica.El concepto que se tenía de la célula ha variado considerablemente con el tiempo y con los medios de observación con que los investigadores han contado. La primera descripción de la estructura celular se debe al inglés Robert Hooke, que en su gran Micrographía, publicada en 1665, dio a conocer los resultados de sus observaciones realizadas sobre cortes muy finos de corcho y otros tejidos vegetales. Encontró pequeñas cavidades poliédricas que llamó "cells" (celdillas) por su semejanza con las celdillas de un panal de abejas. Fue el primero en usar el término célula. Aunque Hooke vio que las células vivas están llenas de un jugo nutricio, ni él ni sus contemporáneos Greew y Malphigi, ni los micrógrafos del siglo XVII dieron la mayor importancia a la sustancia encerrada en las celdillas.

Robert Hooke

Anton Van Leeuwenhoek

En el mismo siglo y al comienzo del siguiente, un científico holandés Anton Van Leeuwenhoek (1674), al analizar una gota de agua con su microscopio de fabricación casera, descubrió la existencia de células libres y además de esto observó que estas células no estaban "vacías" sino que poseían una cierta organización dentro de ellas.Todos estos conocimientos permanecieron estacionarios porque no se conocía el verdadero papel de las células en la naturaleza. Doscientos años más tarde, Robert Brown (1831) cuando examinaba células vegetales, descubrió dentro de ellas la presencia de un cuerpo esférico y de tono oscuro, al cual denominó "Núcleo" , cuya función e importancia para la vida celular se aclaró en investigaciones posteriores. En 1838, el fisiólogo checoslovaco Johannes Purkinje descubrió a través de técnicas microscópicas, la presencia de una sustancia mucilaginosa en el medio interno celular, en la que se observaban ciertos movimientos,y la llamó protoplasma.

En 1838, los alemanes Mathias Schleiden (Botánico) y Theodor Schwan (Zoólogo) consiguieron relacionar todas estas observaciones y, elaborar una teoría celular acerca de la constitución de los seres vivos. Esta teoría establece que:

"Las células constituyen la unidad elemental de los seres vivos siendo equivalente en todos los organismos".

En 1850, Ferdinand Cohn llegó a la conclusión de que el contenido de las células, llamado "saraoda" por los zoólogos y "protoplasma" por los botánicos era idéntico. El nombre de protoplasma perdura desde entonces para denominar el material que integra las células.

Tras los estudios de Schultze, se llegó a la conclusión de que animales y plantas son masas vivas, formadas por infinidad de proporciones de protoplasma, cada una con su núcleo correspondiente y rodeada de su membrana. Virchow en 1855, completó la teoría celular con sus estudios sobre el origen de las células y que concluyó con su celebre aforismo:

"Toda célula procede de otra célula".

Avances que contribuyeron al estudio de la célula:

Durante los cien años posteriores al descubrimiento de Hooke, otros biólogos contribuyeron en gran medida al conocimiento de las células. Sin embargo, estos científicos no pudieron trascender las limitaciones del microscopio óptico, de pronto se desarrollaron nuevos instrumentos y métodos con los que empezaron a eliminarse las limitaciones. Uno de estos descubrimientos fue el microscopio electronico, por supuesto, el más importante.

Los avances tecnológicos logrados, en general, fueron:

1. La invención del microscopio y su perfeccionamiento que permitió ampliar el poder resolutivo del ojo humano, haciendo posible el descubrimiento de la célula y su posterior estudio.

2. Las técnicas histológicas que permitieron complementar la observación microscópica y así obtener los más finos detalles del interior de la célula.

3. El uso de reactivos químicos que permitieron identificar determinadas sustancias químicas que se encuentran dentro de la célula.

Organización específica de la célula Cada tipo de organismo se identifica por su aspecto y formas características. Los adultos de cada especie tienen su propio tamaño, en tanto las cosas sin vida generalmente presentan formas y tamaños variables. Los seres vivos no son homogéneos, sino formados por diferentes partes, cada una con funciones específicas; por ejemplo, se caracterizan por su organización específica y compleja. -La unidad estructural y funcional de vegetales y animales es la célula, fragmento de vida más sencillo que puede vivir con independencia.

Los procesos de todo el organismo son la suma de funciones coordinadas de sus células constitutivas. Estas unidades celulares varían considerablemente en forma, tamaño y función.Como se ha visto anteriormente, todos los seres vivientes están formados por células. Cada célula es una porción de materia, con una composición y una organización que hacen de ella un ser vivo, con vida propia. A la luz de los conocimientos actuales se puede afirmar que existe una gran similitud en la composición y funcionamiento de todos los organismos, tanto animales como vegetales.

Estas similitudes comprenden los siguientes aspectos:

En su forma moderna la teoría celular sostiene que:

Teniendo en cuenta lo que se ha dicho arriba, se puede decir que la célula es la unidad anatómica, fisiológica y reproductiva de todo ser vivo.

Una sola célula puede constituir un individuo completo, ya que realiza todas las funciones vitales de un ser vivo, tales como respiración, reproducción, excreción, crecimiento, alimentación, etc. A estos organismos formados por una célula se les denomina Unicelulares.Otros organismos están formados por muchas células, realizan los procesos vitales, pero en su conjunto están orientados hacia una especialización, que dará como producto final un organismo formado por muchas células y que se denominará pluricelular.Las células pueden ser autosuficientes y capaces de llevar una vida independiente. Pero a pesar de la diversidad de las células es posible reconocer dos tipos de organización celular.

CUESTIONARIO

1) ¿Cuáles son los investigadores cuyos descubrimientos fueron pioneros para el establecimiento de la teoría celular?

2) ¿Que descubrió Robert Brown?

3) ¿Qué concluyeron Schleiden y Schwann?

4) ¿Por qué se dice que la célula es la unidad anatómica, fisiológica y genética de todo ser viviente?

5) ¿Cuáles son los tres postulados de la Teoría Celular?

6) ?Por qué se dice que Hooke inventó el nombre célula?

7) Relaciona cada investigador con su aporte al establecimiento de la teoría celular:

Schultze 1.Descubrió el protoplasma

Leeuwenhoek 2. Primero en observar células vivas

Ferdinand Cohn 3. Afirmó que el protoplasma en plantas y animales es igual

Robert Hooke 4. Descubrió el núcleo celular

Robert Brown 5.Descubrió la célula

Johannes Purkinje 6. Llegó a la conclusión de que animales y plantas son masas vivas, formadas por protoplasma, cada una con su núcleo correspondiente y rodeada de su membrana

ANEXO

El Microscopio

Se puede definir a la palabra microscopio como un elemento o instrumento que nos facilita la tarea de observar objetos que tienen como característica principal ser demasiado pequeños para ser vistos por nuestros ojos. Existen distintos tipos de microscopios, por ende cada uno de ellos posee una función y característica diferente. El microscopio más común y el primero en ser inventado es el de tipo ótico; éste es un instrumento que posee una o varias lentes que nos permiten tener una imagen aumentada de la sustancia u objeto que estamos observando, su funcionamiento es por refracción. La palabra Microscopio se relaciona con la palabra microscopío, éste es la ciencia de estudiar los pequeños objetos mediante el uso de dicho instrumento.

Se inventó el microscopio cerca de los comienzos del 1600, por un ya conocido personaje llamado Galileo, aunque los holandeses afirman que el inventor fue Jansen; la palabra microscopio se usó por primera vez por un grupo denominado Academia dei Lincei, ésta era

una sociedad científica a la que Galileo pertenecía, estos científicos realizaron sus primeras observaciones con un microscopio De todas formas las primeras publicaciones importantes dentro del campo de la microscopía se realizaron entre 1660 y 1665 cuando se prueba la teoría Harvey sobre la circulación sanquinea al observar en el microscopio los capilares sanguíneos.

En 1665, Robert Hooke hizo una observación con el microscopio de un delgado corte de corcho y pudo notar la porosidad del material; dichos poros, en conjunto, formaban cavidades que eran poco profundas a modo de cajas, a las mismas las llamó células. Lo que había observado Hooke era células muertas. Un tiempo más tarde, Marcelo Malpighi, un reconocido anatomista y biólogo italiano, pudo observar células vivas y fue el primer encargado de estudiar tejidos vivos en el microscopio.

Inventor del microscopioun comerciante de origen holandés Van Leeuwenhoek describió por primera vez bacterias, protozoos, espermatozoides y glóbulos rojos

mediante el uso de microscopios.

Este hombre sin ningún tipo de preparación científica, puede tomarse como el fundador de la bacteriología. El mismo se encargaba de tallar sus lupas obre pequeñas esferas de cristal, sus diámetros no llegaban a alcanzar el milímetro.Con estas diminutas distancias focales alcanzaba aumentos de 275 focales; examinó por primera vez los glóbulos rojos y descubrió que el semen tenía espermatozoides dentro; durante su vida jamás revelo sus secretos ni sus métodos, falleció en 1723, 26 de sus artefactos fueron donados a la Royal Society de Londres.

Durante el transcurso del siglo XVIII, el progreso dentro del campo de la microscopía continuó y se lograron objetivos impensados, acromáticos por asociación de vidrios, por ejemplo. En esta época dos conocidos como Newton y Euler empiezan sus estudios a través del microscopio. Ya en el siglo XIX, al descubrirse que la refracción y la dispensión podían ser modificadas con las combinaciones adecuadas de dos o más medios ópticos, se lanzan en el mercado objetos acromáticos.Volviendo al siglo XVIII, debemos señalar que el microscopio involucró muchos adelantos mecánicos que lograron aumentar su estabilidad y su facilidad de uso aunque no pudieron desarrollarse mejoras ópticas. Los avances más importantes y relevantes de la óptica aparecieron recién en 1877 cuando Abbe publica la teoría del microscopio y, por pedido de Carl Zeiss, mejora la microscopia de inmersión a través de la sustitución del agua por aceite de cedro. Esto permitía obtener aumentos de 2000.

Limites técnicos de los microscopios opticos

A principios de 1930 se había alcanzado el límite técnico en cuanto a microscopios óticos se refiere, no consiguiendo aumentos superiores a 500% o 1000%, de todas formas, se tenía el deseo científico de observar los detalles de las estructuras celulares.Historicamente el microscopio fue un invento que contribuyó mucho a una rama que es fundamental para la vida del ser humano, la medicina, a través de ellos se pudieron observar las primeras células cancerígenas, por ejemplo, permitiendo de esta forma estudiar una compleja enfermedad y desarrollar métodos para contrarestarla. También influyó mucho en ramas como la biología y la paleontología, dándonos la posibilidad de saber de dónde venimos y conocer con qué tipo de naturaleza estamos conviviendo.