Biologia 2° las células – apunte 2DO. Trimestre 2012




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BIOLOGIA 2° - LAS CÉLULAS – APUNTE 2DO. TRIMESTRE 2012





Las células son las mínimas formas de vida que pueden existir de modo individual. Son de tamaño microscópico (sólo pueden observarse con microscopio) y son capaces de nutrirse, relacionarse con el medio que las rodea y reproducirse.
En la Biología moderna existe una Teoría Celular que plantea:

  • Todos los seres vivos están compuestos por una o más células.

  • Las reacciones químicas de un ser vivo, incluidos los procesos de obtención y liberación de energía y todas las reacciones en las cuales se sintetizan sustancias importantes para la vida, ocurren dentro de las células.

  • Todas las células se originan de otras células a través de la reproducción.

  • Las células contienen la información hereditaria del ser vivo del cual son parte, y esta información pasa de las células progenitoras a las células hijas.


Según el número de células, los organismos se clasifican en: unicelulares y pluricelulares.

Unicelulares: está formados por una sola célula que se encarga de realizar las tres funciones vitales (nutrición, relación y reproducción). Entre ellos se encuentran las bacterias, las algas unicelulares y ciertos hongos.

Pluricelulares: son seres constituidos por muchas células que actúan de forma coordinada. Para poder efectuar sus funciones, las células se especializan adquiriendo distintas formas, tamaños y funciones y, en la mayoría de los organismos, se agrupan sucesivamente en tejidos, órganos, aparatos y sistemas. Son pluricelulares los hongos, algunas algas, los animales y las plantas. Las células de los seres vivos pluricelulares son incapaces de vivir en forma aislada de las demás.
¿QUÉ PARTES NECESITA UNA CÉLULA PARA PODER FUNCIONAR?




TODAS LAS CÉLULAS TIENEN MEMBRANA CELULAR, CITOPLASTA Y MATERIAL GENÉTICO
Todas las células tienen una membrana celular o membrana plasmática: la membrana forma el límite de la célula y cumple con tres funciones principales:

  • aísla el contenido de la célula del medio exterior;

  • regula el paso de materiales hacia dentro y hacia fuera de la célula; por ejemplo obteniendo nutrientes y expulsando desechos;

  • permite la interacción con otras células.

Todas las células poseen material genético y utilizan ADN para la herencia. Cada célula tiene material genético heredado de la célula que le dio origen donde están las instrucciones para hacer todas las demás partes de la célula, todas las funciones que debe llevar a cabo y para producir nuevas células. El ADN está ubicado en una región específica de la célula.

Todas las células contienen citoplasma. El citoplasma consiste en todo el material que está dentro de la membrana plasmática y fuera de la región que contiene al ADN. Contiene agua, sales y diversas moléculas orgánicas (proteínas, lípidos, hidratos de carbono). En el citoplasma celular tienen lugar todas las reacciones bioquímicas en las cuales se basa la vida. Dentro del citoplasma hay una estructura presente en todas las células: los ribosomas, estructuras muy importantes en las que se lleva a cabo la síntesis de proteínas.




Según el número y la organización de componentes celulares se distinguen dos tipos de células:

Procariotas y Eucariotas.
Células procariotas. Fueron las primeras en aparecer sobre la Tierra. Son las células con la organización estructural más simple. El ADN no conforma una estructura definida, es decir que no tienen núcleo; de modo que su material genético está disperso por el citoplasma, y tienen muy pocos componentes u orgánulos citoplasmáticos. A este grupo pertenecen las bacterias.

Células eucariotas. Son más modernas y tienen una organización más compleja que las procariotas. Poseen un núcleo diferenciado, rodeado de una membrana nuclear y muchos orgánulos citoplasmáticos. Pertenecen a este grupo las células animales y las células vegetales.
ESTRUCTURA DE LAS CÉLULAS PROCARIOTAS

  • Son las células más primitivas que existen; tienen una antigüedad de aproximadamente 3800 millones de años.

  • Los seres vivos que están constituidos por este tipo de células son las bacterias; todos estos seres vivos son unicelulares.

  • La principal característica de este tipo de célula es que el material genético (ADN) se encuentra libre en el citoplasma: las células procariotas no tienen un núcleo celular definido.

  • La mayoría de las células procariotas tienen, además de la membrana celular o plasmática, una pared celular que les brinda resistencia y protección (gracias a ella las bacterias son capaces de vivir en ambientes muy extremos, de alta temperatura por ejemplo).

  • En el citoplasma se encuentran estructuras llamadas ribosomas, en las cuales se sintetizan las proteínas que la célula necesita para llevar a cabo diferentes funciones.

  • Se observa también en este tipo de célula presencia de pelos y de flagelos, que ayudan al movimiento.

  • Estas células no tienen el citoplasma dividido en compartimentos, tampoco tienen un citoesqueleto o esqueleto interno.


ESTRUCTURA DE LA CÉLULA EUCARIOTA

Este tipo de célula es más moderna que la procariota, tiene un tamaño 10 veces mayor y una estructura mucho más compleja.

Están formados por este tipo de célula tanto seres vivos unicelulares (llamados protozoos) como seres vivos pluricelulares (hongos, vegetales y animales).

Las células eucariotas tienen, entonces, la capacidad para unirse entre sí y formar tejidos (conjunto de células asociadas para realizar una función en común) y seres pluricelulares.

Tienen también la capacidad de adoptar una gran variedad de formas y tamaños y de realizar las más diversas funciones en los organismos.

Tienen el material genético (ADN) separado del citoplasma por una membrana que conforma un núcleo celular verdadero y bien diferenciado.

En el interior del citoplasma se pueden diferenciar membranas internas y estructuras llamadas organelas, dentro de las cuales se realizan diferentes funciones.

En la naturaleza hay dos tipos de células eucariotas: las células eucariotas animales y las células eucariotas vegetales.

Las células animales y vegetales comparten una estructura común, pero también tienen diferencias de forma y de componentes que poseen:

Forma: las células vegetales tienen forma poliédrica por la presencia de una pared rígida de celulosa. Las células animales no tienen pared, sólo presentan membrana y aunque tienen variedad de formas, suelen ser ovoides.

Organelas: algunas están presentes en un tipo de célula y ausentes en el otro tipo.

— En las células animales el núcleo aparece en el centro, mientras que en las vegetales suele estar desplazado hacia un lateral.

— Las células vegetales presentan una gran vacuola llena de líquido que ocupa casi todo el citoplasma, mientras que en las animales las vacuolas son más abundantes y pequeñas.

— En las células vegetales aparecen cloroplastos, en las animales no.

— Las células animales tienen centriolos, mientras que las vegetales no.

LA NUTRICIÓN DE LAS CÉLULAS

Todas las células para poder vivir necesitan nutrirse: tomar sustancias del medio y producir energía.

¿Qué nutrientes necesita una célula para poder realizar sus funciones vitales? Para poder realizar sus funciones vitales las células necesitan GLUCOSA, un hidrato de carbono simple que es el verdadero combustible celular.

¿Cómo obtienen las células la glucosa? Existen dos posibilidades: que la propia célula la fabrique o que la tome del medio exterior. Según la posibilidad, existen entonces dos formas de nutrición:

  • Nutrición autótrofa: fabrica por sí misma la glucosa a partir de sustancias sencillas que toma del exterior a través del proceso de fotosíntesis. Es la nutrición de las células eucariotas vegetales.

  • Nutrición heterótrofa: debe alimentarse, es decir incorporar la glucosa alimentándose de otros seres vivos.

La célula vegetal produce su propio alimento a través de la fotosíntesis.

Fotosíntesis: elaboración o síntesis de materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas sencillas (agua y dióxido de carbono) en presencia de luz solar.



La fotosíntesis se lleva a cabo dentro de la célula eucariota vegetal en una estructura especial llamada cloroplasto.

El cloroplasto contiene dentro una sustancia química de color verde llamada clorofila, capaz de captar la energía de la luz solar y utilizarla como fuente de energía para fabricar la glucosa. Para ello necesita además dióxido de carbono y agua. Producto de la fotosíntesis se produce glucosa y se libera oxígeno.

La glucosa puede ser luego utilizada por la célula para obtener energía.

¿De dónde saca energía una célula?: de la glucosa. La energía está contenida en los enlaces químicos que unen a los átomos de este azúcar. En las células existen procesos que se encargan de “desarmar” esos enlaces y utilizar la energía que se libera al romperlos.

El proceso mediante el cual todas las células obtienen energía se llama respiración celular.

Existen dos tipos de respiración celular: respiración celular en presencia de oxígeno (aeróbica) y respiración celular sin presencia de oxígeno (anaeróbica).

En la respiración celular aeróbica se utiliza glucosa como fuente de energía y se rompen sus enlaces haciéndola reaccionar con el oxígeno. Este proceso se lleva a cabo en las mitocondrias.



La respiración celular anaeróbica se la conoce también como fermentación: se obtiene energía a partir de la glucosa pero sin presencia de oxígeno. En el proceso se puede producir dióxido de carbono, etanol (alcohol) o ácido láctico. Se realiza en el citoplasma.

La fermentación es propia de los microorganismos, como algunas bacterias y levaduras (hongos unicelulares). También se produce la fermentación en la mayoría de las células de los animales (incluido el ser humano), excepto en las neuronas que mueren rápidamente si no pueden realizar la respiración celular en presencia de oxígeno; algunas células, como los eritrocitos (glóbulos rojos), no tienen mitocondrias y se ven obligadas a fermentar; el tejido muscular de los animales realiza la fermentación láctica cuando el aporte de oxígeno a las células musculares no es suficiente para el metabolismo aerobio y la contracción muscular. Los calambres musculares se producen cuando en el músculo se acumula ácido láctico.

El ser humano utiliza levaduras en la elaboración del pan, ya que el dióxido de carbono producido en la fermentación del azúcar y la harina aumenta el volumen de la masa y deja los agujeritos de la miga. El ácido láctico producido por algunas bacterias se aprovecha en la elaboración de yogures y quesos.

Desde el punto de vista energético, el proceso aeróbico genera mucha más energía que el proceso anaeróbico. Sin embargo, la respiración celular aeróbica es mucho más lenta que la anaeróbica.

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