Biologia Celular

Biología celular

La biología celular (antiguamente citología de citos=célula y Logos=Estudio o Tratado ) es una disciplina académica que se encarga del estudio de las células en cuanto a lo que respecta a las propiedades, estructura, funciones, orgánulos que contienen, su interacción con el ambiente y su ciclo vital.

Con la invención del microscopio óptico fue posible observar estructuras nunca antes vistas por el hombre, las células. Esas estructuras se estudiaron más detalladamente con el empleo de técnicas de citoquímica y con la ayuda fundamental del microscopio electrónico.

La biología celular se centra en la comprensión del funcionamiento de los sistemas celulares, de cómo estas células se regulan y la comprensión del funcionamiento de sus estructuras. Una disciplina afín es la biología molecular.

Historia

La primera referencia al concepto de célula data del siglo XVII cuando el inglés Robert Hooke utilizó este término celula (por su parecido con las habitaciones de los sacerdotes llamadas Celdas) para referirse a los pequeños huecos poliédricos que constituían la estructura de ciertos tejidos vegetales como el corcho. No obstante hasta el siglo XIX no se desarrolla este concepto considerando su estructura interior. Es en este siglo cuando se desarrolla la teoría celular, que reconoce la célula como la unidad básica de estructura y función de todos los seres vivos, idea que constituye desde entonces uno de los pilares de la Biología moderna. Fue esta teoría la que desplazó en buena medida las investigaciones biológicas al terreno microscópico pues no son visibles a simple vista. La unidad de medida utilizada es el micrómetro (μm) o micra (μ), existiendo células de entre 2 y 20 μm.

La investigación microscópica pronto daría lugar al descubrimiento de la estructura celular interna incluyendo el núcleo, los cromosomas, el aparato de Golgi y otros orgánulos celulares así como la identificación de la relación existente entre la estructura y la función de los orgánulos celulares. Ya en siglo XX la introducción del microscopio electrónico reveló detalles de las ultraestructura celular y la aparición de la histoquímica y de la citoquímica. También se descubrió la base material de la herencia con los cromosomas y el ADN con la aparición de la citogenética.

Atendiendo a su organización celular, los seres vivos se clasificarán en acelulares (virus, viroides) y celulares, siendo estos a su vez clasificados en eucariotas y procariotas.

Lo Vivo

Se define a un ser vivo como un organismo que mantiene un alto grado de estructura y función durante la transformación de energía y materia. El mundo inanimado tiende a estar en equilibrio termodinámico con su medio, si un ser vivo se encontrase en estas condiciones podríamos darlo por muerto. La célula es la entidad estructural y funcional fundamental de todos los seres vivos. Los virus no son clasificados como seres vivos dado que solo realizan sus actividades bióticas solo por medio de otros seres vivos y luego permanecen inanimados hasta interactuar con el próximo ser vivo. Se los podría clasificar como organismos en vida latente.

Las células eucariotas

Las células eucariotas son las células que tiene un núcleo. Las células eucariotas ( pedorriota ) tienen estas partes básicas:

• Membrana celular.

• Citoplasma.

• Núcleo.

También contiene orgánulos:

• Mitocondria: Es la encargada de tomar material orgánico (Alimentos...) y de tomar el oxígeno y convertirlo en energía (Para correr, caminar, pensar...)

• Ribosomas: Son las encargadas de hacer proteínas.

• Aparato de Golgi: Son las que almacenan las sustancias.

• Retículo endoplasmático:

• Vacuola: Contiene grandes cantidades de agua y disolventes.

La Teoría Celular

• Cualquier ser vivo está formado por una o más células.

• Todos los procesos químicos ocurren dentro de la célula.

• Cada célula se origina de otra célula mediante la mitosis y meiosis.

• Cada célula contiene información hereditaria que será pasada sucesivamente a otras células.

• El desarrollo de la teoría celular es una ilustración de la interacción entre hechos e ideas. Los avances técnicos han permitido ir descifrando poco a poco los más intrincados problemas biológicos, hasta llegar a facilitar en nuestros días una visión precisa y de gran complejidad de los organismos vivos y en particular de la célula.

• Si retrocedemos al menos unos trescientos años, Robert Hooke, al describir las "células", y Antonie Van Leeuwenhoek, al observar por vez primera los microorganismos y otras formas celulares, con sus microscopios rudimentarios, ponían al alcance del hombre valiosos medios de observación que al ser perfeccionados mas tarde, servirían para dar pasos de gigantes al asentamiento de los conocimientos de la célula.

• Durante el período inicial de desarrollo de la teoría celular, los científicos acumularon hechos relativos a las células, con la ayuda de microscopios simples. El período medio de desarrollo de la teoría celular comprendió no solo la observación, sino también los intentos de los científicos para llegar a generalizaciones a partir de sus descubrimientos.

• En 1839 ocurrieron dos hechos sobresalientes en conexión con este tema: Purkinje, en Bohemia, acuña el término "protoplasma" para significar el contenido vivo de la célula, y los alemanes Schleiden y Schwann presentan la idea de que todos los seres vivos están formados por células, provocando así el nacimiento de lo que mas tarde habría de llamarse "teoría celular", en la que se define un hecho trascendental: la célula es la unidad fundamental no solo por lo que respecta a su función, sino también en cuanto a su estructura.

• Este período terminó con el enunciado de la teoría celular cuyos postulados pueden resumirse:

o Todos los animales y vegetales están constituidos por células.

o La célula es la unidad básica de estructura y función en un organismo multicelular.

o La división celular da origen a la continuidad genética entre células progenitoras y sus descendientes.

o La vida del organismo depende del funcionamiento y control de todas sus células.

• La teoría celular, que inicialmente se acogió con bastantes reservas, produjo un marco apropiado para el progreso posterior de la biología celular, al presentar a los biólogos algo uniforme y coherente en donde fundamentar sus estudios de la célula aislados y comparativos. Ofreció una esperanzadora seguridad de que las variaciones sugeridas por la teoría de la evolución, tenían un tronco común y que este estaba constituido por la organización celular de los sistemas vivientes.

• Desde entonces la teoría celular se ha ido desarrollando y expandiendo, dando un explicación lógica sobre como pueden haber evolucionado los organismos multicelulares a partir de formas unicelulares.

• Los procesos de fermentación, respiración, fotosíntesis y duplicación de cromosomas son actividades que tienen lugar en el interior de las células, estos se llevan a cabo tanto en células de organismos unicelulares o multicelulares. Con la teoría de la evolución y la teoría genética, la teoría celular forma parte de la estructura conceptual de todas las Ciencias Biológicas.

• Esta idea revolucionaria constituye uno de los pilares fundamentales sobre los que se apoya la Biología moderna, y sirvió para desplazar en gran medida el centro de gravedad de las investigaciones hacia el terreno microscópico. Pronto se descubrieron el núcleo, los cromosomas, el aparato de Golgi y otros orgánulos celulares, y la introducción en Biología del microscopio electrónico reveló innumerables detalles de las ultraestructura celular, poniendo aún en más de manifiesto esa unidad existente entre todos los seres vivos, a pesar de la aparente diversidad. Los hallazgos conseguidos por este procedimiento, junto con los descubrimientos iniciados a finales del siglo XIX sobre la relación existente entre la estructura y la función de los orgánulos celulares, resultaron en parte de la unión de técnicas histológicas, citológicas y químicas, cuyo resultado fue la aparición de la histoquímica y de la citoquímica. Al descubrirse que la base material de la herencia son los cromosomas y que la molécula portadora de la información que se transmite de una generación a otra es el ADN, se establecieron las bases de la citogenética. En la actualidad son tantos los campos de la Biología que han enriquecido a la citología, y han sido tan importantes y transcendentales las repercusiones de estos conocimientos a todos los niveles de organización, que la célula ha pasado a ser el centro de la atención de muchos investigadores y a constituir por sí sola un capítulo importante entre las ciencias biológicas, al que por mérito propio se llama "Biología celular".

Características propias de las células procariotas

• Mesosoma

• Cromosoma bacteriano

• Ribosomas 70s

• Material genético extracromosomal (plásmidos, cósmidos, etc.)

• Pared celular de peptidoglicano

Características propias de eucariotas

• Núcleo

• Ribosomas 80s

• Ausencia de pared celular o pared celular de celulosa (vegetales u hongos)

• Orgánulo u organelas: las diferentes estructuras suspendidas en el citoplasma de una célula

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