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Biología

La biología (del griego «βίος» bios, vida, y «λóγος» logos, razonamiento, estudio, ciencia) tiene como objeto de estudio a los seres vivos y, más específicamente, su origen, su evolución y sus propiedades: génesis, nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc. Se ocupa tanto de la descripción de las características y los comportamientos de los organismos individuales como de las especies en su conjunto, así como de la reproducción de los seres vivos y de las interacciones entre ellos y el entorno.

1. Célula

Una célula (del latín cellula, diminutivo de cellam, celda, cuarto pequeño) es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. De este modo, puede clasificarse a los organismos vivos según el número de células que posean: si sólo tienen una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos microscópicos); si poseen más, se les llama pluricelulares. En estos últimos el número de células es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones, como en el caso del ser humano.

1.1 Teoría celular

Los postulados que definen como tal la teoría celular son:

Todos y cada uno de los organismos vivos están constituidos por una (unicelulares) o más células (multicelulares).

Los antecesores de las células, son células preexistentes.

1.2.1 Descubrimiento de las células

Las primeras aproximaciones al estudio de la célula surgieron en el siglo XVII; tras el desarrollo a finales del siglo XVI de los primeros microscopios. Éstos permitieron realizar numerosas observaciones, que condujeron en apenas doscientos años a un conocimiento morfológico relativamente aceptable. A continuación se enumera una breve cronología de tales descubrimientos:

* 1665: Robert Hooke publicó los resultados de sus observaciones sobre tejidos vegetales, como el corcho, realizadas con un microscopio de 50 aumentos construido por él mismo. Este investigador fue el primero que, al ver en esos tejidos unidades que se repetían a modo de celdillas de un panal, las bautizó como elementos de repetición, «células» (del latín cellulae, celdillas). Pero Hooke sólo pudo observar células muertas por lo que no pudo describir las estructuras de su interior.

* Década de 1670: Anton van Leeuwenhoek, observó diversas células eucariotas (como protozoos y espermatozoides) y procariotas (bacterias).

* 1745: John Needham describió la presencia de «animálculos» o «infusorios»; se trataba de organismos unicelulares.

* la célula animal; junto con Matthias Schleiden postularon que las células son las unidades elementales en la formación de las plantas y animales, y que son la base fundamental del proceso vital.

* 1831: Robert Brown describió el núcleo celular.

* 1839: Purkinje observó el citoplasma celular.

* 1850: Rudolf Virchow postuló que todas las células provienen de otras células.

* 1857: Kölliker identificó las mitocondrias.

* 1860: Pasteur realizó multitud de estudios sobre el metabolismo de levaduras y sobre la asepsia.

* 1880: August Weismann descubrió que las células actuales comparten similitud estructural y molecular con células de tiempos remotos.

* 1931: Ernst Ruska construyó el primer microscopio electrónico de transmisión en la Universidad de Berlín. Cuatro años más tarde, obtuvo un poder de resolución doble a la del microscopio óptico.

* 1981: Lynn Margulis publica su hipótesis sobre la endosimbiosis serial, que explica el origen de la célula eucariota.

1.2.2 Formulación y postulados de la teoría celular

El concepto de célulae como unidad anatómica y funcional de los organismos surgió entre los años 1830 y 1880, aunque fue en el siglo XVII cuando Robert Hooke describió por vez primera la existencia de las mismas, al observar en una preparación vegetal la presencia de una estructura organizada que derivaba de la arquitectura de las paredes celulares vegetales. En 1830 se disponía ya de microscopios con una óptica más avanzada, lo que permitió a investigadores como Theodor Schwann y Matthias Schleiden definir los postulados de la teoría celular, la cual afirma, entre otras cosas:

* Que la célula es una unidad morfológica de todo ser vivo: es decir, que en los seres vivos todo está formado por células o por sus productos de secreción.

* Este primer postulado sería completado por Rudolf Virchow con la afirmación Omnis cellula ex cellula, la cual indica que toda célula deriva de una célula precedente (biogénesis). En otras palabras, este postulado constituye la refutación de la teoría de generación espontánea o ex novo, que hipotetizaba la posibilidad de que se generara vida a partir de elementos inanimados.[10]

* Un tercer postulado de la teoría celular indica que las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las células, o en su entorno inmediato, y son controladas por sustancias que ellas secretan. Cada célula es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su medio. En una célula ocurren todas las funciones vitales, de manera que basta una sola de ellas para tener un ser vivo (que será un ser vivo unicelular). Así pues, la célula es la unidad fisiológica de la vida.

* Finalmente, el cuarto postulado de la teoría celular expresa que cada célula contiene toda la información hereditaria necesaria para el control de su propio ciclo y del desarrollo y el funcionamiento de un organismo de su especie, así como para la transmisión de esa información a la siguiente generación celular.[11]

* Los postulados de la teoría celular de nuestra época incluyen las ideas expuestas por los mencionados investigadores:

Todos los seres vivos están compuestos de células y productos celulares.

* Sólo se forman células nuevas a partir de células preexistentes.

* Todas las células actuales son descendientes de células ancestrales.

1.2 Estructura celular

La célula es la unidad funcional y estructural de los seres vivos, la cual se componen todos de organismos vivos. Con el desarrollo de la microscopía, en 1937 Chatton propuso dos términos para designar las clases de células presentes en la naturaleza: células procarióticas y células eucarióticas. Estos términos tienen significado etimológico, debido a la estructura que presentaban las células al observarse con detenimiento al microscopio

* Célula Eucarionte:

Definición:

Estas células forman parte de los tejidos de organismos pluricelulares de los reinos fungi, metafita y metazoo.

Poseen formas y tamaños muy variados, de acuerdo a la función que cumplen en el organismo. A diferencia de las células procariontes, estas células poseen organelos membranosos. Un importante aspecto que diferencia a esta célula de la procarionte es el hecho de la diferencia de cantidad y la organización del DNA, al poseer las células eucariontes más DNA que las procariontes. El DNA de esta célula se une a proteínas, organizando cuerpos denominados cromosomas. De esta célula se puede sacar una teoría llamada endosimbiótica, que explica el origen de mitocondrias y cloroplastos. Esta teoría propone que la primera célula eucarionte habría incorporado en su citoplasma, un organismo procarionte de menor tamaño, estableciendo una relación simbiótica favorable para ambos.

Estructura Básica:

Dentro de la estructura básica podemos encontrar una estructura interna compleja, manifestada por la presencia de un núcleo verdadero y otros organelos membranosos como mitocondrias y cloroplastos. Dentro de los organismos membranosos podemos destacar el núcleo. Dentro de la estructura básica podemos decir que las células eucariontes poseen complejos supramoleculares muy importantes, como es el caso del citoesqueleto; un verdadero esqueleto que poseen las células y que permite comprender su nombre

Característica de la estructura:

El citoesqueleto esta formado conjunto de haces proteicos que recorren el citoplasma confiriéndole a las células la forma y un cierto grado de rigidez.

El núcleo, organelo que almacena el material genético y que esta delimitado por una doble membrana que lo separa del resto del citoplasma. Esta característica permite comprender por qué se las denomina células eucariontes. Estas células poseen un núcleo celular delimitado por una doble membrana.

Fisiología de la estructura básica:

Las mitocondrias aportan la energía necesaria para el trabajo celular; los lisosomas, que son organelos responsables de la digestión intracelular y los cloroplastos en las células vegetales, que se relacionan con el proceso fotosintético

* Células Procarionte:

Definición:

Estas células poseen diversidad de formas, modalidades de nutrición y habitad en que se desarrollan. Son las células más simples que se conocen tanto estructural como funcionalmente. Dentro de este grupo se incluyen las algas azul-verdoso y las bacterias. El conocimiento generado en torno a estas células han permitido comprender su rol dentro de los ecosistemas, controlar enfermedades y vitalizarlas en beneficio de la humanidad.

Estructura Básica:

Estas células pueden presentar distintas formas: esférica, ovoide, de bastón y espiralada, si embargo su composición interna es muy similar. Generalmente poseen una cubierta externa llamada pared celular, bajo la cual se encuentra la membrana plasmática, delimitando al citoplasma o citosol.

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