La resolución es la distancia mínima que debe existir entre dos objetos para que podamos verlos como entidades separadas. El poder de resolución del ojo humano es de 0.2 mm. El microscopio es un aparato que, mediante lentes de vidrio, aumenta el tamaño de las imágenes para conseguir un mayor poder de resolución. Los primeros microscopios fueron construidos alrededor del año 1600 y consistían en dos lentes en el extremo de un tubo. Este tipo de microscopio recibe el nombre de microscopio óptico para diferenciarlo del simple. Se continúa utilizando y tiene un poder de resolución de 0.2 micrómetros (µm), lo que representa 1000 veces el poder de resolución del ojo humano. Con los microscopios ópticos actuales se pueden lograr hasta 1500 aumentos.

En 1665, el científico inglés Robert Hooke observó con un microscopio compuesto una lámina de corteza de árbol. La estructura le recordaba a un panal de abejas y llamó célula (del latín cellula, ‘celdita’) a cada compartimento. Durante los siguientes 150 años, este descubrimiento no tuvo mayor relevancia. A principios del siglo XIX, surgió en Alemania una idea revolucionaria: los seres vivos estaban formados por la agregación de unidades vivas.

En 1838, Mathias Schleiden, profesor de botánica, comprobó que los fragmentos de plantas observados al microscopio se podían reconocer como las células descritas por Hooke. En 1839, el zoólogo Theodor Schwann comprobó que esto también aplicaba a los animales. Schleiden y Schwann enunciaron la Teoría Celular, que establece que la célula es la unidad estructural (todos los seres vivos están formados por una o más células), funcional (es capaz de nutrirse, relacionarse y reproducirse) y reproductora (es capaz de originar células hijas) de los seres vivos. Además, postularon el principio “Omnis cellula e cellula”: “Toda célula procede de otra célula”.

Organización de los Seres Vivos

Los seres vivos están constituidos por células; una o más células forman un organismo, y muchos organismos constituyen una población. Los seres vivos se organizan en diferentes niveles, formando una jerarquía. De más simple a más complejo son: células, organismos, población, comunidades y biosfera. Algunos niveles se pueden subdividir (en organismos pluricelulares: células-tejidos-órganos-sistemas orgánicos). Esta organización jerárquica implica que cada nivel superior está formado por unidades del nivel inferior precedente, y que las propiedades de cualquier nivel no se pueden deducir del conocimiento de las propiedades de las partes que lo componen (por ejemplo, mantener la temperatura corporal es una función del organismo humano, pero no se puede deducir del estudio de las propiedades de una célula aislada).

El Ciclo Celular

El ciclo celular es el período que va desde que nace una célula hasta que se divide en dos células hijas. Tiene dos fases principales: (Insertar dibujo del ciclo celular)

Las Células Procariotas

Procariota significa “sin núcleo”, por lo que estas células carecen de membrana nuclear y su ADN se encuentra en el citoplasma. También carecen de la mayoría de los orgánulos, excepto ribosomas.

• Tamaño: 10 veces menor que una célula eucariota.
• Forma: Redondas (cocos) o alargadas (bacilos).
• Estructura: Pared celular, membrana plasmática con mesosomas (donde se realiza la respiración), cromosomas con ADN, ribosomas y plásmidos (anillos de ADN).
• Funciones:
  • Nutrición: Pueden ser autótrofas (cianobacterias, que realizan fotosíntesis) o heterótrofas (obtienen materia orgánica del medio). Dentro de las heterótrofas, se clasifican en parásitas (causan enfermedades, como el bacilo de Koch), descomponedoras (descomponen cadáveres) y fermentadoras (transforman la leche en yogur, por ejemplo).
  • Relación: Se mueven por medio de cilios, flagelos o pseudópodos. Cuando las condiciones son adversas, fabrican una cubierta rígida y se transforman en esporas. Si las condiciones mejoran, rompen la cubierta.
  • Reproducción: Se dividen por bipartición o fisión binaria. Primero duplican el ADN y luego se divide la célula en dos (célula madre y célula hija).

Células Eucariotas: Orgánulos y sus Funciones

Membrana plasmática: Separa el contenido de la célula del medio que la rodea.
Retículo endoplasmático: Se fabrican sustancias y se pliegan las proteínas.
Lisosomas: Se produce la digestión de las moléculas orgánicas.
Nucleolo: Se fabrican los ribosomas que se exportan al citoplasma.
Aparato de Golgi: Transporta sustancias al exterior de la célula.
Mitocondrias: Obtienen energía para las funciones celulares.
Núcleo: Contiene la información genética de la célula.
Ribosomas: Se fabrican las proteínas.
Centríolos: Dirigen el movimiento de los filamentos del citoesqueleto e intervienen en la división celular por mitosis.
Citoplasma: Contiene un líquido llamado hialoplasma, donde se encuentran los orgánulos.
Vacuolas: Grandes bolsas que contienen agua con sustancias disueltas.
Cloroplastos: Contienen clorofila y es donde se realiza la fotosíntesis.
Pared celular: Tiene poros que permiten el intercambio de sustancias; está formada por celulosa.

La Estructura del Núcleo

En interfase, el núcleo tiene forma esférica y está en el centro de las células animales y en los extremos de las células vegetales. Contiene:

• Envoltura nuclear: Doble membrana que separa el interior del núcleo del citoplasma, con poros que permiten el intercambio de sustancias.
• Cromatina: Fibras que dan aspecto grumoso al interior del núcleo.
• Nucleolo: Estructura de forma esférica, generalmente teñida, donde se fabrican los ribosomas que se exportan al citoplasma. Puede haber uno o más nucleolos.

El núcleo cambia de aspecto al iniciarse la división celular. El nucleolo desaparece. Los filamentos de cromatina se condensan y se hacen más gruesos y cortos, pasando a llamarse cromosomas. Un cromosoma tiene un estrechamiento llamado centrómero que lo divide en dos brazos de igual o diferente longitud. Durante gran parte del proceso de división del núcleo, los cromosomas aparecen duplicados, formados por dos bastoncillos paralelos denominados cromátidas que se mantienen unidas por el centrómero.

La Reproducción Celular

La reproducción celular implica dos procesos: la división del núcleo (por mitosis) y la división del citoplasma. La división del citoplasma no es necesariamente equitativa. En las células animales se produce por estrangulamiento del citoplasma, lo que separa las dos células hijas. En las células vegetales, entre los dos núcleos hijos se construye un tabique que formará la pared celular, denominado fragmoplasto.