Teoría Celular: Origen, Estructura y Funciones de la Célula

R. Hooke y el Descubrimiento de la Célula

R. Hooke denominó “células” a los huecos que observó en láminas de corcho.

Avances en la Teoría Celular

A lo largo de la historia, diversos científicos contribuyeron al desarrollo de la Teoría Celular:

• A. Van Leeuwenhoek: Elaboró un microscopio sencillo para observar microorganismos.
• R. Brown: Descubrió el núcleo celular observando células vegetales.
• M. Schleiden: Concluyó que todos los tejidos vegetales están formados por células.
• T. Schwann: Propuso que la célula es la unidad funcional de los seres vivos.
• R. Virchow: Postuló la oración “toda célula procede de otra célula”.
• Ramón y Cajal: Descubrieron el carácter celular individualizando a las neuronas.
• L. Margulis: Postuló cómo se originaron las células eucariotas.

Teoría Celular

Es el conjunto de postulados propuestos a mediados del siglo XIX:

• La célula es una unidad estructural: Es la más sencilla con vida propia.
• Unidad funcional: Realiza funciones vitales como nutrición, relación y reproducción.
• La célula es la unidad de origen de los seres vivos: Toda célula procede de otra célula.
• La célula es la unidad de herencia: La célula transmite sus caracteres a sus descendientes.

Tipos de Células

Células Procariotas

No tienen núcleo, el citoplasma es muy sencillo y con ribosomas, reproducción por división binaria y forman seres de una sola célula.

Células Eucariotas

Forman seres pluricelulares, tienen núcleo, gran variedad de órganos, reproducción por mitosis, pared celular fina.

Orgánulos Celulares

• Mitocondria: Están formados por una doble membrana plegada en crestas en el interior. Realizan la respiración celular.
• Ribosomas: Son pequeñas partículas formadas por dos subunidades, se encargan de la síntesis de proteínas.
• Retículo endoplasmático: Está construido por un conjunto de sacos aplanados e interconectados a la membrana celular. Transporta las proteínas.
• Aparato de Golgi: Consiste en uno o varios conjuntos de cisternas apiladas. Se encarga de recibir sustancias.
• Lisosomas: Son vesículas rodeadas de una membrana que contienen enzimas digestivas – degradar moléculas grandes.
• Cloroplastos: Están formados por una doble membrana. Realizan la fotosíntesis.
• Vacuolas: Son grandes vesículas rodeadas de una membrana. Almacenar agua.
• Pared celular: Es una capa protectora que cubre la membrana plasmática. Proporciona rigidez.
• Centrosoma: Está formado por una pareja de centriolos. Organiza el citoesqueleto.
• Citoesqueleto: Es una red de fibras proteicas distribuidas por el citoplasma. Permite la formación de estructuras celulares.
• Cilios y flagelos: Son elevaciones del citoesqueleto recubiertos por membrana plasmática. Controlan el movimiento de la célula (cilios cortos, flagelos largos).

Teoría Endosimbiótica

Según la teoría endosimbiótica, se cree que una bacteria y una arquea se unieron de manera estable dando lugar a una célula con capacidad fagocitadora. Dicha célula fagocitó una bacteria respiradora de oxígeno y, en lugar de digerirla, estableció una simbiosis que acabaría dando origen a la mitocondria animal. Del mismo modo, estableció una simbiosis con una bacteria fotosintética y originó el cloroplasto vegetal.

Ciclo Celular

El ciclo celular comprende una sucesión cíclica de fases que conducen al crecimiento celular y a su división para originar dos células hijas.

Núcleo Celular

Es el orgánulo membranoso que contiene ADN, material genético de las células eucariotas.

Cromosomas

• La cromatina se condensa para formar los cromosomas antes de la fase de división celular.
• Son diploides y homólogos.

Cariotipo

Es el conjunto de cromosomas que posee una célula.

• Autosomas: Constituyen parejas de cromosomas homólogos.
• Heterocromosomas: Pareja de cromosomas de diferente forma entre sí que intervienen en la determinación del sexo.

Mitosis

A partir de una célula madre se originan dos células hijas exactamente iguales a la progenitora con la misma información genética.

Meiosis

Es un tipo de división especial que realizan las células germinales para formar los gametos.

Comparación entre Mitosis y Meiosis

Biología Molecular

La biología molecular es la ciencia que estudia la estructura, la función y todos los aspectos de los ácidos nucleicos y otras macromoléculas presentes en las células.

Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos son macromoléculas orgánicas implicadas en todos los procesos de almacenamiento y expresión de la información genética.

• Componentes:
  • Fosfato derivado del ácido fosfórico.
  • Un glúcido de 5 átomos de carbono.
  • Base nitrogenada: adenina, guanina, citosina, timina o uracilo.
• ARN: Compuesto por ribosa y sus bases nitrogenadas son adenina, guanina, citosina y uracilo.
• ADN: Compuesto por desoxirribosa y adenina, guanina, citosina y timina.

Enzimas

Un tipo de proteínas con función catalítica que aceleran las reacciones químicas para facilitar la orientación adecuada.

Replicación del ADN

El proceso de replicación del ADN consta de 3 fases:

1. Apertura y desarrollo de la doble hélice.
2. Síntesis de las nuevas cadenas.
3. Corrección de errores.

La replicación asegura la conservación de la información genética desde la célula madre a las células hijas, garantizando la copia exacta de una molécula de ADN con una secuencia de nucleótidos característica.

Gen

El gen es el segmento de ADN con significado biológico, es decir, la unidad básica de la información genética.

Transcripción

Es el proceso por el cual se sintetiza una cadena de ARNm a partir de un fragmento del ADN.

Traducción

Es el proceso por el cual se sintetizan las proteínas a partir del ARNm y con la ayuda del ARNt y los ribosomas.

Código Genético

Es el diccionario que establece la correspondencia entre el lenguaje de los nucleótidos del ADN y el ARNm y el lenguaje de los aminoácidos de las proteínas.

Mutaciones

Es un cambio en el ADN que generalmente tiene efectos sobre la expresión de la información genética.

Ingeniería Genética

Es el conjunto de técnicas en las que se realiza una manipulación del ADN de ciertos organismos.

• Técnica del ADN recombinante: Introduce artificialmente ADN en un organismo de la misma o de otra especie.
• Clonación: Es la obtención, mediante ingeniería genética, de copias idénticas al original.
  • Clonación terapéutica: Obtención de células madre para regenerar tejidos.
  • Clonación reproductiva: Obtención de individuos idénticos al original.

Biotecnología

es el conjunto de técnicas que utilizan organismos vivos para obtener productos de interés para los humanos