La Célula

Definición y Funciones Vitales

La célula es la unidad estructural y funcional básica de un ser vivo. Realiza tres funciones vitales:

• Nutrición
• Relación
• Reproducción

Estructura de las Células

Las células están compuestas por:

• Membrana plasmática: Regula la entrada y salida de nutrientes y sustancias de desecho.
• Citoplasma: Contiene orgánulos y es donde se realiza su metabolismo.
• ADN: Contiene la información genética.

Tipos de Células

Existen dos tipos principales de células:

Células Procariotas

Estructura:

• ADN
• Citoplasma
• Membrana plasmática
• Flagelos o fimbrias

Células Eucariotas

Pueden ser animales o vegetales.

Estructura del Núcleo

El núcleo puede encontrarse en dos estados: núcleo interfásico y núcleo en división. Se distinguen las siguientes partes:

• Membrana nuclear: Superficie cubierta por ribosomas.
• Nucleoplasma: Líquido nuclear.
• Nucléolo: Se fabrican los componentes de los ribosomas.
• Cromatina: Se encuentra la información para el funcionamiento celular.

Funciones del Núcleo

1. Contener la información hereditaria de las características de las células y organismos de los que forman parte.
2. Controlar las actividades celulares.

Nutrición Celular

La nutrición es el conjunto de procesos mediante los cuales las células intercambian materia y energía con el medio que les rodea.

Metabolismo Celular

Las sustancias transportadas al interior de la célula se transforman a través de una serie de reacciones en materias propias o para obtener energía para realizar funciones vitales. Existen dos tipos de metabolismo:

• Anabolismo: Fase constructora del metabolismo, se forman moléculas complejas a partir de moléculas sencillas, como en la fotosíntesis.
• Catabolismo: Fase destructora del metabolismo, las moléculas se fragmentan y se transforman en otras más sencillas, como en la respiración celular.

Proceso de Nutrición en las Células

• En las células heterótrofas:
  1. El alimento se incorpora en la célula y se digiere en las vacuolas, los lisosomas realizan la digestión.
  2. Las mitocondrias utilizan la materia orgánica y la transforman en CO2 y agua, en un proceso que libera energía: la respiración celular (catabolismo).
  3. Parte de esta energía se utiliza en las reacciones del anabolismo.
• En las células autótrofas:
  1. Toman agua, CO2 y sales minerales. Este proceso, es la fotosíntesis que libera oxígeno y utiliza la energía luminosa.
  2. Una parte de la materia orgánica fabricada en los cloroplastos se utiliza para obtener energía mediante la respiración celular (catabolismo).
  3. Esta energía procedente de la respiración se utiliza para construir moléculas complejas a partir de moléculas sencillas (anabolismo).

Relación Celular

Estímulo: Cambios que provocan respuestas celulares. Pueden ser químicos o físicos. Las respuestas a los estímulos pueden ser: estáticas o dinámicas.

Tipos de Movimientos Celulares

• Ameboide (seudópodos)
• Vibrátil (cilios o flagelos)
• Contráctil (filamentos contráctiles)

Función de Reproducción

Es la capacidad de una célula madre de dividirse en dos o más células hijas idénticas.

Tipos de División Celular

• Bipartición
• Gemación
• Esporulación

Teoría Celular

Principios Básicos

1. La célula constituye la unidad elemental de los seres vivos.
2. Toda célula de un ser vivo procede de otra célula preexistente.
3. La información necesaria para la vida de las células se transmite de una generación a la siguiente.

Colonias

Las colonias se forman por la división ordenada de una célula, quedando las células hijas unidas entre sí. Un ejemplo de colonia es el Volvox.

Tejidos

Un tejido está formado por una agrupación de células que tienen forma parecida y realizan la misma función.

Órganos

Un órgano es una estructura con una forma concreta, constituida por varios tejidos asociados para cumplir una función determinada.

Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos son largas cadenas constituidas por átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. Están compuestas por:

• Una base nitrogenada
• Un azúcar de cinco átomos de carbono
• Un grupo fosfato

Tipos de Ácidos Nucleicos

ARN

El ARN se encuentra en el citoplasma y núcleo celular, contiene ribosa y las bases nitrogenadas que lo forman son adenina, citosina, guanina y uracilo, más el grupo fosfato. Tienen una cadena simple.

ADN

El ADN se encuentra en el núcleo celular, contiene desoxirribosa y sus bases nitrogenadas son adenina, citosina, guanina y timina.

Transcripción y Traducción

• Transcripción: La información almacenada en el ADN se transfiere a una molécula de ARN llamada mensajero.
• Traducción: El ARN traslada la información al citoplasma, donde se une a los ribosomas. Los aminoácidos se unen a otro tipo de ARN, denominado ARN de transferencia.

Células Haploides y Reproducción Sexual

Una célula haploide no tiene cromosomas homólogos y se representa por n. La reproducción sexual consiste en la fecundación de dos gametos para formar un cigoto. Se produce la meiosis para evitar que el cigoto tenga el doble de cromosomas.

Mitosis

La mitosis es un proceso de división celular que produce dos células hijas idénticas a la célula madre. Sus fases son:

• Profase: La cromatina se condensa y acorta, los centriolos se duplican y cada pareja emigra a un extremo de la célula y se forman las fibras de huso mitótico.
• Metafase: La membrana nuclear desaparece. Los cromosomas son más cortos y gruesos.
• Anafase: Las cromátidas hermanas se separan debido al acortamiento de las fibras de huso mitótico. Las dos cromátidas se mueven a los polos opuestos y constituyen dos nuevos cromosomas.
• Telofase: Se inicia cuando los cromosomas alcanzan los polos celulares. La membrana nuclear se vuelve a formar.

Meiosis

La meiosis es un tipo de división celular especial en la que se obtienen cuatro células hijas que contienen la mitad de cromosomas que la célula madre. La meiosis debe ocurrir en algún momento del ciclo biológico de las especies que se reproducen sexualmente. Se da en las células germinales.

Seres Haplo-diplontes

Se da en plantas y animales. Tienen dos fases: haploide y diploide.

Herencia

Teoría Cromosómica de la Herencia

Principios

1. Cada ser vivo tiene un conjunto de caracteres que definen su forma y su funcionamiento.
2. Existe una relación entre las características que se heredan y el proceso de meiosis mediante el que se forman los gametos.

Genotipo

El genotipo es el conjunto de genes heredados por un organismo y que se encuentran en todas sus células.

Leyes de Mendel

Aciertos de Mendel

• Eligió una planta cuyas variedades mostraban unos caracteres puros.
• Utilizó una planta que se autopolinizaba.
• Empleó una planta fácil de manipular.
• Aplicó un estudio estadístico a sus experimentos sobre la herencia.

1ª Ley de Mendel

Cuando se cruzan dos variedades puras para un carácter, todos los descendientes de la primera generación filial son híbridos.

2ª Ley de Mendel

Todo carácter está controlado por dos factores independientes que se distribuyen separadamente durante la formación de gametos.

3ª Ley de Mendel

Los factores que controlan caracteres diferentes se transmiten de forma independiente en la herencia y su distribución se realiza al azar en la descendencia.

Mutaciones

Poliploidía

La poliploidía es una mutación que surge cuando los gametos no sufren meiosis.