La Teoría Celular

La teoría celular es aplicable a todos los seres vivos y actualmente puede resumirse en cuatro partes:

• La célula es la unidad estructural de todos los seres vivos. Todos los seres vivos están formados por una o más células.
• Toda célula procede de otra ya existente (de la división de otras).
• La célula es la unidad funcional de todos los seres vivos. Realiza todos los procesos metabólicos que les permiten vivir.
• La célula contiene el material genético de un ser vivo (las características de una célula madre pasan a las células hijas).

Niveles de Organización de la Materia

La materia tiene distintos niveles de organización, cada uno funcional y estructuralmente más complejo que el anterior. Se pueden agrupar en abióticos y bióticos: los abióticos son exclusivos de la materia inerte y los bióticos en la materia viva.

Niveles Abióticos

• Partículas subatómicas: partículas elementales que forman los átomos.
• Átomos: parte más pequeña de un elemento químico.
• Moléculas: unión de dos o más átomos iguales o diferentes.
• Macromoléculas y complejos supramoleculares: unión de varias moléculas.
• Orgánulos: unión de complejos supramoleculares que forman una estructura celular con una función determinada.

Niveles Bióticos

• Células: unidad funcional y estructural de un ser vivo.
• Tejidos: conjuntos de células que realizan una función.
• Órganos: conjunto formado por varios tejidos.
• Sistemas: conjunto formado por varios órganos.
• Población: conjunto de individuos de la misma especie.
• Comunidad: conjunto de poblaciones que comparten un mismo espacio.
• Ecosistema: conjunto de comunidades, el medio en el que viven y las relaciones que establecen.
• Ecosfera: conjunto de ecosistemas que forman la Tierra.

Tipos de Organización Celular

Procariotas

No tienen núcleo. Carecen de lisosomas y de vacuolas. Su material genético está distribuido por el citoplasma. Las bacterias son organismos unicelulares que presentan esta organización.

Presentan:

• Pared celular: envoltura rígida y fuerte formada por polisacáridos y proteínas que dan forma a la bacteria.
• Membrana plasmática: se sitúa por dentro de la pared celular y controla la entrada y salida de sustancias. En algunas regiones se pliega hacia dentro, que son estructuras en las que se producen importantes procesos metabólicos, como la respiración.
• Cromosoma bacteriano: está formado por una sola molécula circular de ADN y contiene toda la información genética de la célula. Está en el nucleoide, no rodeado de membrana.
• Ribosomas: pequeños orgánulos en los que tiene lugar la síntesis de proteínas.
• Flagelos: prolongaciones de citoplasma que intervienen en el desplazamiento.
• Fimbrias: estructuras cortas y numerosas que fijan la bacteria al sustrato.

Eucariotas

Tienen núcleo que encierra el material genético y numerosos orgánulos celulares. Los protozoos, las algas, los hongos, las plantas y los animales tienen este tipo de células.

Todas poseen:

• Membrana plasmática: capa que envuelve a la célula, la aísla y regula el intercambio de sustancias con el exterior.
• Pared celular: sólo en vegetales y hongos. Es rígida y estrecha.
• Núcleo: contiene el material genético en su interior y está separado del resto de la célula por una membrana doble porosa, la envoltura nuclear, que permite el intercambio de células con el resto de la célula.
• Citoplasma: parte de la célula comprendida entre la membrana plasmática y la nuclear. Está formado por un medio acuoso y una red de fibras proteicas que intervienen en los movimientos y la división de la célula y constituyen el citoesqueleto, en su interior están los orgánulos celulares.
• Centrosoma: región cercana al núcleo que controla el movimiento de las fibras del citoesqueleto e interviene en la división celular.
• Orgánulos celulares: son elementos que se encargan de diferentes funciones:
• Retículo endoplasmático: formado por un conjunto de sacos aplanados y de conductos tubulares. Si lleva adosados ribosomas, recibe el nombre de rugoso (sintetiza proteína) y si carece de ellos es liso (sintetiza lípidos).
• Ribosomas: son partículas de pequeño tamaño formado por ARN y proteínas. En ellas se realiza la síntesis de proteínas.
• Mitocondrias: son vesículas membranosas, procedentes del Aparato de Golgi, que contienen enzimas digestivos que transforman moléculas complejas en otras más sencillas por hidrólisis.
• Vacuolas: son vesículas membranosas en cuyo interior se acumulan diferentes productos, como agua, sustancias de reserva o pigmentos.
• Aparato de Golgi: formado por conjuntos de cisternas aplanadas y apiladas. En ellas se acumulan sustancias procedentes del retículo endoplasmático y se agregan al exterior mediante pequeñas vesículas que se forman en su periferia.

Tipos de Células Eucariotas

Animales

Presentan en el centrosoma 2 pequeños cilindros denominados centríolos, constituidos por túbulos proteicos.

Vegetales

Tienen una pared celular que rodea exteriormente la membrana plasmática. Su función es proteger la célula y mantener su forma regular. Presenta unos canales llamados plasmodesmos que conectan unas células con otras. Además, tienen grandes vacuolas y cloroplastos, orgánulos de forma ovalada delimitados por doble membrana en los que se realiza la fotosíntesis.

El Núcleo Celular (Célula en Reposo)

El núcleo es la estructura más voluminosa de las células eucariotas. En él se encuentra la gran mayoría del ADN celular, que contiene la información genética.

Está compuesto por:

• Envoltura nuclear: formada por una doble membrana (externa e interna) separadas por un espacio intermembranoso. La membrana externa está conectada con el retículo endoplasmático. Las dos membranas están atravesadas por poros nucleares, por las que se produce el intercambio de sustancias.
• Nucleoplasma: medio interno acuoso donde se encuentran inmersos los demás componentes nucleares. Aquí se realiza la replicación del ADN nuclear.
• Nucléolo: corpúsculo esférico y carente de membrana, solo puede verse cuando la célula no está en división. Su principal función es la formación de los ribosomas. En una célula puede haber más de un nucléolo.
• Cromatina: está formada por filamentos de ADN en diferentes grados de condensación, asociados a proteínas y dispersos por el nucleoplasma.

Núcleo en División

Fase en la que da lugar a células hijas.

Partes:

• Cromátidas: son dos brazos idénticos del ADN condensado.
• Centrómero: es el punto de unión de las cromátidas.
• Brazos: son las partes de cada cromátida.

Número

• Haploide: cuando solo hay la mitad de cromosomas (23 cromosomas, células reproductoras).
• Diploide: cuando tiene parejas de cromosomas (46 cromosomas, células somáticas).

Los Cromosomas

Son estructuras con forma filamentosa que aparecen durante la división celular. Reparten la información genética contenida en el ADN de la célula madre a las células hijas. Cada cromosoma está formado por dos cromátidas que se unen en un punto denominado centrómero. Una cromátida contiene una molécula de cromatina idéntica, resultado de la replicación del ADN, por ello se puede hablar en un cromosoma de cromátidas hermanas. Cada cromátida presenta dos brazos. El centrómero del cromosoma es el punto en el que se unen las cromátidas.

Clasificación de los Cromosomas

• Metacéntricos: el centrómero está en la parte media del cromosoma. Los brazos tienen aproximadamente la misma longitud.
• Submetacéntricos: el centrómero se encuentra desplazado hacia uno de los lados. Los brazos están ligeramente desigualados.
• Acrocéntricos: el centrómero está muy desplazado hacia uno de los lados. Los brazos son muy desiguales.
• Telocéntricos: el centrómero está en uno de los extremos del cromosoma. Solo es visible un brazo del cromosoma.

El Cariotipo

Es el conjunto de cromosomas de una especie. Mediante su estudio es posible detectar anomalías en número o en la forma de los cromosomas. Si se realiza en el feto, se permite detectar algunas anomalías antes del nacimiento.

El Ciclo Celular

Es la secuencia de modificaciones que sufre una célula desde su formación hasta que se divide originando 2 células hijas.

Presenta:

• Interfase: fase inicial de larga duración en la que se puede ver el núcleo celular, es el denominado núcleo interfásico. Durante esta fase, la célula crece y realiza muchas funciones. Al final de esta fase tiene lugar la duplicación del ADN, necesaria para que tras la división, cada célula hija pueda recibir la misma cantidad de ADN que tenía la célula madre.
• Fase de división: fase final de corta duración en la que el núcleo y los cromosomas se hacen visibles. La cromatina se organiza. Las fibras se condensan y enrollan y se forman cromosomas. El ADN se reparte entre las 2 células que se están formando. Se divide el citoplasma y se originan 2 células hijas con idéntica dotación cromosómica que la célula madre.

Motivos por los que las células hijas de la meiosis son diferentes entre sí y con la célula madre

Porque durante el proceso de separación se produce sobrecruzamiento entre los cromosomas homólogos, lo que asegura que las células hijas sean genéticamente distintas a la célula madre. Mientras que la célula madre es diploide (46 cromosomas), las células hijas serán haploides (23 cromosomas).

¿Qué fue primero, el huevo o la gallina?

El huevo viene primero porque es una célula formada por la unión de gametos, como la célula, es la unidad funcional, estructural, genética y reproductora, a partir de ella se han formado todos los seres vivos mediante la evolución. Esto significa que la gallina, evolucionó de una especie anterior, y esta evolución hizo posible que pudiera poner huevos.

La Meiosis

Es un tipo de división reduccional, ya que a partir de una célula madre diploide (poseen un número par de cromosomas en sus células somáticas) se forman células hijas haploides (poseen un solo juego de cromosomas en sus células), es decir, con la mitad del contenido de ADN que la célula progenitora. Durante este proceso se producen 2 divisiones nucleares sucesivas, al final se forman 4 células hijas haploides, genéticamente diferentes entre sí y distintas a la célula madre. En todos los vertebrados, tiene lugar en las gónadas y las células que se forman son los gametos. En la meiosis I se separan cromosomas homólogos y en la meiosis II se separan cromátidas hermanas.

Comparación entre Meiosis y Mitosis

Mitosis

Se produce en las células somáticas. Proceso corto. No precisa que los cromosomas estén emparejados, por lo que puede ocurrir tanto en las células haploides como diploides. El núcleo se divide una sola vez. No ocurre sobrecruzamiento. Durante la anafase se separan las cromátidas hermanas. Se originan 2 células hijas idénticas entre sí y con los mismos cromosomas que la madre.

Meiosis

Solo se produce en la célula madre de los gametos. Proceso largo. Solo se produce en células con un número diploide de cromosomas, ya que precisa que estos estén emparejados por homólogos. El núcleo se divide 2 veces. Durante la 1ª división meiótica tiene lugar el sobrecruzamiento entre cromosomas homólogos. Durante la 1ª división meiótica se separan pares de cromosomas homólogos. En la 2ª división se separan cromátidas. Se originan 4 células hijas genéticamente distintas, con la mitad de cromosomas que la célula madre.