Las_celulas.docx

República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Energía y Petróleo Misión Ribas. Extensión Salvador Curiel La Vela. Estado Falcón

La Célula

Realizado por:

Facilitadora:

Derwin Salas

Denisse Puche

Jessenia Morillo La Aguada; Abril de 2014

INTRODUCCIÓN La célula es la imagen misma de la unidad la multiplicidad. En efecto a pesar de la diversidad infinita de los seres vivos, sabemos desde el nacimiento de la teoría celular (Scheleiden y Schwann, 1837), que todos están constituidos por una o múltiples células. Además, la observación de la célula o las células que componen los organismos unicelulares y pluricelulares muestra que, a pesar de las grandes diferencias de forma y de organización asociadas a su especialización, todas estas células poseen elementos fundamentales, denominados orgánulos, que no presentan ninguna huella de diversificación estructural.

CONCEPTO DE CELULA Una célula (del latín cellula, diminutivo de cella, ‘hueco’) es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. De este modo, puede clasificarse a los organismos vivos según el número de células que posean: si sólo tienen una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos microscópicos); si poseen más, se les llama pluricelulares. En estos últimos el número de células es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones (1014), como en el caso del ser humano. Las células suelen poseer un tamaño de 10 µm y una masa de 1 ng, si bien existen células muchos mayores. TEORIA CELULAR La teoría celular es una parte fundamental y relevante de la Biología que explica la constitución de los seres vivos sobre la base de células, y el papel que éstas tienen en la constitución de la vida y en la descripción de las principales características de los seres vivos. Los conceptos de materia viva y célula están estrechamente ligados. La materia viva se distingue de la no viva por su capacidad para metabolizar y autoperpetuarse, además de contar con las estructuras que hacen posible la ocurrencia de estas dos funciones; si la materia metaboliza y se autoperpetúa por sí misma, se dice que está viva. Varios científicos postularon numerosos principios para darle una estructura adecuada: 

Robert Hooke, observó una muestra de corcho bajo el microscopio, Hooke no vio células tal y como las conocemos actualmente, él

observó que el corcho estaba formado por una serie de celdillas de color transparente, ordenadas de manera semejante a las celdas de una colmena; para referirse a cada una de estas celdas, él utiliza la palabra célula. 

Anton Van Leeuwenhoek, usando microscopios simples, realizó observaciones sentando las bases de la morfología microscópica. Fue

el primero en realizar importantes descubrimientos con microscopios fabricados por sí mismo. Desde 1674 hasta su muerte realizó numerosos descubrimientos. Introdujo mejoras en la fabricación de microscopios y fue el precursor de la biología experimental, la biología celular y la microbiología. 

A finales del siglo XVIII, Xavier Bichat, da la primera definición de tejido (un conjunto de células con forma y función semejantes). Más

adelante, en 1819, Meyer le dará el nombre de Histología a un libro de Bichat titulado Anatomía general aplicada a la Fisiología y a la Medicina. 

Dos científicos alemanes, Theodor Schwann, histólogo y fisiólogo, y Jakob Schleiden, botánico, se percataron de cierta comunidad

fundamental en la estructura microscópica de animales y plantas, en particular la presencia de centros o núcleos, que el botánico británico Robert Brown había descrito recientemente (1831). Publicaron juntos la obra Investigaciones microscópicas sobre la concordancia de la estructura y el crecimiento de las plantas y los animales (1839). Asentaron el primer y segundo principio de la teoría celular histórica: "Todo en los seres vivos está formado por células o productos secretados por las células" y "La célula es la unidad básica de organización de la vida". 

Otro alemán, el médico Rudolf Virchow, interesado en la especificidad celular de la patología (sólo algunas clases de células parecen

implicadas en cada enfermedad) explicó lo que debemos considerar el tercer principio: "Toda célula se ha originado a partir de otra célula, por división de ésta". 

Ahora estamos en condiciones de añadir que la división es por bipartición, porque a pesar de ciertas apariencias, la división es

siempre, en el fondo, binaria. El principio lo popularizó Virchow en la forma de un aforismo creado por François Vincent Raspail, «omnis cellula

e cellula». Virchow terminó con las especulaciones que hacían descender la célula de un hipotético blastema. Su postulado, que implica la continuidad de las estirpes celulares, está en el origen de la observación por August Weismann de la existencia de una línea germinal, a través de la cual se establece en animales (incluido el hombre) la continuidad entre padres e hijos y, por lo tanto, del concepto moderno de herencia biológica. 

La teoría celular fue debatida a lo largo del siglo XIX, pero fue Pasteur el que, con sus experimentos sobre la multiplicación de los

microorganismos unicelulares, dio lugar a su aceptación rotunda y definitiva. 

Santiago Ramón y Cajal logró unificar todos los tejidos del cuerpo en la teoría celular, al demostrar que el tejido nervioso está

formado por células. Su teoría, denominada “neuronismo” o “doctrina de la neurona”, explicaba el sistema nervioso como un conglomerado de unidades independientes. Pudo demostrarlo gracias a las técnicas de tinción de su contemporáneo Camillo Golgi, quien perfeccionó la observación de células mediante el empleo de nitrato de plata, logrando identificar una de las células nerviosas. Cajal y Golgi recibieron por ello el premio Nobel en 1906. 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 dentro de los diferentes niveles de complejidad biológica, 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. 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. TIPOS DE CELULA Las células, como sistemas termodinámicos complejos, poseen una serie de elementos estructurales y funcionales comunes que posibilitan su supervivencia; no obstante, los distintos tipos celulares presentan modificaciones de estas características comunes que permiten su especialización funcional y, por ello, la ganancia de complejidad. De este modo, las células permanecen altamente organizadas a costa de incrementar la entropía del entorno, uno de los requisitos de la vida. Características estructurales: La existencia de polímeros como la celulosa en la pared vegetal permite sustentar la estructura celular empleando un armazón externo. 

Individualidad: Todas las células están rodeadas de una envoltura (que puede ser una bicapa lipídica desnuda, en células animales;

una pared de polisacárido, en hongos y vegetales; una membrana externa y otros elementos que definen una pared compleja, en bacterias Gram

negativas; una pared de peptidoglicano, en bacterias Gram positivas; o una pared de variada composición, en arqueas) que las separa y comunica con el exterior, que controla los movimientos celulares y que mantiene el potencial de membrana. 

Contienen un medio interno acuoso, el citosol, que forma la mayor parte del volumen celular y en el que están inmersos los orgánulos

celulares. 

Poseen material genético en forma de ADN, el material hereditario de los genes, que contiene las instrucciones para el

funcionamiento celular, así como ARN, a fin de que el primero se exprese. 

Tienen enzimas y otras proteínas, que sustentan, junto con otras biomoléculas, un metabolismo activo.

Características funcionales: Las enzimas, un tipo de proteínas implicadas en el metabolismo celular. Las células vivas son un sistema bioquímico complejo. Las características que permiten diferenciar las células de los sistemas químicos no vivos son: 

Nutrición. Las células toman sustancias del medio, las transforman de una forma a otra, liberan energía y eliminan productos de

desecho, mediante el metabolismo. 

Crecimiento y multiplicación. Las células son capaces de dirigir su propia síntesis. A consecuencia de los procesos nutricionales,

una célula crece y se divide, formando dos células, en una célula idéntica a la célula original, mediante la división celular. 

Diferenciación. Muchas células pueden sufrir cambios de forma o función en un proceso llamado diferenciación celular. Cuando una

célula se diferencia, se forman algunas sustancias o estructuras que no estaban previamente formadas y otras que lo estaban dejan de formarse. La diferenciación es a menudo parte del ciclo celular en que las células forman estructuras especializadas relacionadas con la reproducción, la dispersión o la supervivencia. 

Señalización. Las células responden a estímulos químicos y físicos tanto del medio externo como de su interior y, en el caso de

células móviles, hacia determinados estímulos ambientales o en dirección opuesta mediante un proceso que se denomina quimiotaxis. Además, frecuentemente las células pueden interaccionar o comunicar con otras células, generalmente por medio de señales o mensajeros químicos, como hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento... en seres pluricelulares en complicados procesos de comunicación celular y transducción de señales. 

Evolución. A diferencia de las estructuras inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelulares evolucionan. Esto significa que

hay cambios hereditarios (que ocurren a baja frecuencia en todas las células de modo regular) que pueden influir en la adaptación global de la célula o del organismo superior de modo positivo o negativo. El resultado de la evolución es la selección de aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular. Las propiedades celulares no tienen por qué ser constantes a lo largo del desarrollo de un organismo: evidentemente, el patrón de expresión de los genes varía en respuesta a estímulos externos, además de factores endógenos. Un aspecto importante a controlar es la pluripotencialidad, característica de algunas células que les permite dirigir su desarrollo hacia un abanico de posibles tipos celulares. En metazoos, la genética subyacente a la determinación del destino de una célula consiste en la expresión de determinados factores de transcripción específicos del linaje celular al cual va a pertenecer, así como a modificaciones epigenéticas. Además, la introducción de otro tipo de factores de transcripción mediante ingeniería genética en células somáticas basta para inducir la mencionada pluripotencialidad, luego este es uno de sus fundamentos moleculares.

FUNCIONES DE LAS CELULAS Todos los seres vivos realizan tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción. Estas tres funciones se llevan a cabo en todas las células. 1. Función de nutrición: La membrana de la célula pone en comunicación a ésta con el medio exterior, con el que intercambia sustancias: moléculas inorgánicas sencillas (agua, electrólitos,...), monómeros esenciales (monosacáridos, aminoácidos,...) y aun otras moléculas orgánicas (glúcidos, lípidos y proteínas) más complejas. El transporte de estas sustancias puede ser pasivo, por difusión u ósmosis, o activo, por permeabilidad selectiva de la membrana. En este último caso (imprescindible tratándose de moléculas complejas de tamaño medio o grande) el paso de sustancias requiere un gasto de energía. Otros mecanismos de transporte de sólidos o líquidos a través de la membrana son la fagocitosis y la pinocitosis. a) Nutrición autotrofa (vegetal): Los vegetales toman materia inorgánica del medio externo, es decir, agua, dióxido de carbono y sales minerales. Estas sustancias se dirigen a las partes verdes de la planta. Allí las sustancias entran en los cloroplastos y se transforman en materia orgánica. Para ello se utiliza la energía procedente de la luz que ha sido captada por la clorofila. Este proceso recibe el nombre de fotosíntesis. Además de la materia orgánica, se obtiene oxígeno. Una parte de éste es desprendida por la planta y el resto pasa a las mitocondrias junto una parte de materia orgánica. Allí se realiza la respiración celular y se obtiene ATP necesario para todas las actividades de la célula. Además, se produce dióxido de carbono que en parte se utiliza para la fotosíntesis, juntamente con el que la planta toma del exterior. b) Nutrición heterótrofa (animal): Los animales no pueden transformar materia inorgánica en materia orgánica. Tampoco pueden utilizar la energía precedente de la luz. Por ello se alimentan siempre de otros seres vivos y así se obtienen la materia orgánica que precisan para crecer y construir su cuerpo. Al igual que en las células vegetales, una parte de esta materia orgánica es utilizada en las mitocondrias, se realiza la respiración celular y se obtiene ATP y dióxido de carbono. Éste es eliminado fuera del cuerpo del animal. c) Conservación de la energía: En las mitocondrias se encuentran las cadenas respiratorias que proporcionan la energía para todas las funciones vitales, energía que se acumula en vectores energéticos como el adenosindifosfato y el adenosintrifosfato (ADP y ATP, respectivamente). También se localizan en las mitocondrias los enzimas del ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs, a través del cual glúcidos, lípidos y prótidos son interconvertibles –actúa, por consiguiente, como la turbina central de todo el metabolismo-, y los enzimas que oxidan las grasas en el proceso de la β-oxidación. En el espacio citoplasmático se realiza el proceso previo de la glicólisis. 2. Función de reproducción: Las plantas y los animales están formados por miles de millones de células individuales organizadas en tejidos y órganos que cumplen funciones específicas. Todas las células de cualquier planta o animal han surgido a partir de una única célula inicial (célula madre) por un proceso de división, por el que se obtienen dos células hijas. Existen dos procesos de división; mitosis y meiosis, según el tipo de célula: somáticas y sexuales respectivamente. En el primer caso las células resultantes son idénticas a las células madre y tienen el mismo número de cromosomas que ésta; en la meiosis, las células hijas son diferentes genéticamente a la madre ya que poseen la mitad de cromosomas. 3. Función de relación: Como manifestación de la función de relación, existen muchas células que pueden moverse. Este movimiento puede ser vibrátil o ameboide. La motilidad de los organismos depende en última instancia de movimientos o cambios de dimensión en las células. Las células móviles pueden desplazarse emitiendo seudópodos (mediante movimientos amebóides) debidos a cambios de estructura en las proteínas plasmáticas, o bien mediante movimiento vibrátil a través de la acción de cilios y flagelos. Los cilios son filamentos cortos y muy

numerosos que rodean la célula, además de permitir el desplazamiento de la célula, remueven el medio externo para facilitar la captación del alimento; los flagelos son filamentos largos y poco numerosos que desplazan la célula. Las células musculares (fibras musculares) están especializadas en la producción de movimiento, acortándose y distendiéndose gracias al cambio de estructura de proteínas especiales. En la célula el movimiento se suele producir como respuesta a diversos estímulos; es decir, cambios en el medio externo (cambios en la intensidad de la luz o la presencia de una sustancia tóxica). La célula puede moverse para acercarse o alejarse, según el estímulo le resulte favorable o perjudicial. Esta respuesta en forma de movimiento recibe el nombre de tactismo. Cuando el movimiento consiste en aproximarse al estímulo, decimos que la célula presenta tactismo positivo. Si la respuesta es alejarse del estímulo, se dice que la célula presenta tactismo negativo. PARTES DE LAS CELULAS  Citoplasma: Está rodeado por una membrana plasmática. Se divide en organelas, orgánulos e inclusiones. Los orgánulos citoplasmáticos incluyen membrana celular (plasmática), retículo endoplásmico (ergastoplasma), aparato de Golgi, centriolos (o centrosoma), mitocondrias, laminillas anulares, fibrillas y estructuras filamentosas, lisosomas y microtúbulos.  Núcleo: Compuesto por membrana nuclear, cromatina y nucleolo.  Membrana Celular (Plasmática): Es un filtro altamente selectivo que conserva concentraciones desiguales de iones a ambos lados de ella y permite que las sustancias nutritivas entren a la célula y que los productos de desecho salgan de ella. Se han propuesto varios modelos para la membrana plasmática. De todos, el llamado "modelo de mosaico fluído" de Singer y Nicholson está más acorde con nuestros conocimientos actuales. Este modelo considera que la membrana celular consta de una capa bimolecular de fosfolípidos, en las que se intercalan unidades globulares de proteína a intervalos variables para formar un mosaico con la capa de lípidos. Se ha demostrado que estas proteínas integrantes de la membrana tienen regiones hidrófobas e hidrófilas, y es probable que las porciones hidrófobas están incluidas en la capa central de lípidos de la membrana, con las regiones hidrófilas expuestas en la superficie  Reticulo Endoplásmico: Se divide en granular y liso. El retículo endoplásmico granular presenta en las paredes de sus cisternas ribosomas. Allí se produce la síntesis de proteínas. Los ribosomas se unen a cadenas de RNA.  RETÍCULO ENDOPLASMICO LISO (AGRANULOSO): En contraste con el retículo endoplásmico rugoso, el liso, como indica su nombre, carece de gránulos ribosómicos. Esta organela tiene forma tubular o vesicular y es más probable que aparezca como una profusión de conductos interconectados de forma y tamaño variables que como acúmulos de cisternas aplanadas, características del retículo endoplásmico rugoso. Las membranas del retículo endoplásmico liso se originan del retículo endoplásmico rugoso, y se pueden unir directamente con éste e indirectamente, por medio de vesículas pequeñas, con el aparato de Golgi. El retículo endoplásmico liso no participa en la síntesis de proteínas.  .RIBOSOMAS: Se encuentran en todas las células, excepto eritrocitos maduros, y pueden estar unidos al retículo endoplásmico rugoso y formar parte de él, o encontrarse libres en el citoplasma. Sea que estén libres o unidos, los ribosomas se encuentran por lo general en acúmulos llamados polisomas o polirribosomas. Estos acúmulos representan grupos de ribosomas unidos por una cadena de RNA mensajero. Se ha sugerido que los ribosomas libres sintetizan proteínas que la célula usa para sus propias necesidades, como la replicación, en tanto que los ribosomas unidos a las membranas sintetizan proteínas que serán secretadas por la célula y usadas en otras partes del cuerpo.  APARATO DE GOLGI: El aparato o complejo de Golgi consta de pilas de sacos aplanados localizados en el citoplasma de muchas células. El aparato de Golgi participa en el flujo de membrana, en el transporte y concentración de materiales de secreción y su liberación de la

célula, en la síntesis de algunos productos secretorios, en particular glucoproteínas y mucopolisacáridos, y en la formación de lisosomas primarios.  LISOSOMAS: Son estructuras citoplásmicas rodeadas de membrana que aparecen granulosas durante la inactividad, pero que adoptan el aspecto de vesículas cuando se activan. Se cree que se originan en el aparato de Golgi, pero en algunas células, o bajo determinadas condiciones, pueden derivarse de algunas porciones del retículo endoplásmico. Debido a que participan en la digestión, su aspecto depende de su estado funcional, lo que produce una gran variedad de aspectos, o pleomorfismo. Los lisosomas se encuentran en todas las células, excepto los eritrocitos, pero son particularmente abundantes en macrófagos, leucocitos neutrófilos, células hepáticas y células del túbulo proximal del riñón. En algunas células de vida prolongada (p.ej., neuronas, músculo cardiaco y hepatocitos), se acumulan grandes cantidades de cuerpos residuales (lipofucsina) con la edad.  MITOCONDRIAS: Como característica, son organelas rodeados de membrana, muy flexibles y libres en el citoplasma. A veces son contráctiles o móviles. Son propensas a hincharse en ciertos estados fisiológicos. Tienen gran importancia en el metabolismo energético como la principal fuente de adenosintrifosfato (ATP) y son el sitio de muchas reacciones metabólicas. En ellas radica el sistema del citocromo para transferencia de electrones capaz de fijar la energía obtenida de las oxidaciones del ciclo de Krebs para dar ATP. Las mitocondrias son la principal fuente de energía de las células. De manera adicional, concentran el calcio y conservan un medio cálcico general dentro del citoplasma. CLASIFICACIONES DE LAS CELULAS Las células pueden clasificarse en dos grandes grupos:  CÉLULAS PROCARIOTAS: su rasgo distintivo es la carencia de núcleo en su interior. Es por esta razón que el ADN se encuentra disperso en distintas regiones nucleares llamadas nucleoides. Éstos no poseen una membrana y están rodeados del citoplasma. Además, este tipo de células no cuentan con compartimientos internos y están comprendidos por una pared celular que rodea a la membrana externamente. Las células procariotas son las más antiguas de la tierra, y se estima que surgieron en el océano hace 3,5 millones de años. Ej: bacterias.  CÉLULAS EUCARIOTAS: en éstas el ADN se halla contenido dentro del núcleo. Además, el interior de ellas cuenta con numerosos compartimientos tales como las mitocondrias, los cloroplastos, el aparato de Golgi, el retículo endoplasmático, etc. Las células eucariotas representan un progreso en la historia de los organismos vivientes, ya que su estructura compleja significó una evolución en este sentido. Algunos de los organismos que presentan estas células en su interior son: animales, plantas, hongos, etc. A su vez, las células eucariotas se dividen de acuerdo a su origen en:  Célula animal: su característica principal es tanto la carencia de pared celular y cloroplastos, como también la pequeñez de sus vacuolas. Al no contar con una pared celular rígida, estas células son capaces de adoptar múltiples formas. Por otra parte, las células animales tienen la capacidad de realizar la reproducción sexual donde los descendientes se asemejan a sus progenitores.  Célula vegetal: estas células, a diferencia de las animales, cuentan con una pared celular rígida. Además, poseen cloroplastos, a través de los cuales se realiza la fotosíntesis. De esta manera, los organismos constituidos por estas células son autótrofos, es decir, capaces de producir su propio alimento.

CONCLUSION Luego de estudiar los diferentes aspectos de la teoría celular llegamos a la conclusión que la base fundamental de este sistema se compone principalmente del estudio de la estructura de células que se hace referencia desde tiempos remotos pero que se ha perfeccionado esencialmente con la invención del microscopio, por medio del cual se pueden analizar las diferentes micro células compuestas en todos los seres vivos y que por medio de instrumentos sofisticados se pueden realizar diferentes estudios en la composición y desarrollo de los seres vivos, así como también se puede estudiar y analizar sus diferentes comportamientos orgánicos y biológicos que permite el estudio de la rama de la biología. Por tanto: - La célula es la unidad morfológica de todo ser vivo. - Toda célula deriva de una célula precedente. En otras palabras, este postulado constituye la refutación de la teoría de generación espontánea que indicaba la posibilidad de que la vida se genera a partir de elementos inanimados. - Las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las células.

BIBLIOGRAFIA  http://www.quimicaweb.net/Web-alumnos/GENETICA%20Y%20HERENCIA/Paginas/2.2.htm  http://todaslascelulas.blogspot.com/  http://www.tiposde.org/ciencias-naturales/79-tipos-de-celula/  http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula  http://www.monografias.com/trabajos11/lacelul/lacelul.shtml#ESTRUCT