La Celula: Unidad Fundamental

UNIDAD 9: LA CELULA.

ORGANIZACIÓN Y ESTRUCTURA DE LOS SERES VIVOS. LA CÉLULA.

• ¿Qué es la vida?

Llamamos vida a la capacidad que tienen algunos seres vivos de realizar una serie de actividades, llamadas funciones vitales, que son posibles gracias a un determinado modo de organización de la materia.

• Concepto de ser vivo.

Un ser vivo es una estructura capaz de realizar todas las funciones vitales.

• Concepto de vida.

Estado de actividad de un ser orgánico.

• Funciones vitales.

Llamamos funciones vitales al conjunto de actividades (o procesos) que pueden realzar todos los seres vivos.

2.2 Funciones de nutrición.

Permiten al individuo obtener la materia necesaria para crecer y reponer las estructuras que van degenerando, y la energía con la que mantener su actividad vital. Estas funciones únicamente pueden ser realizadas por seres altamente organizados como son los seres vivos, razón por la cual reciben el nombre de organismos.

2.3 Funciones de relación.

Que ponen al individuo en contacto con el medio y le permiten reaccionar frente a los cambios, coordina la organización interna.

2.4 Funciones de reproducción.

Que permiten al individuo producir nuevos individuos semejantes a sí mismos, de forma que se garantice la continuidad de la especie.

• Organización de los seres vivos.

En la constitución de los seres vivos entran los mismos elementos químicos que en la Tierra o los demás astros del universo éstos elementos se agrupan formando moléculas algunas de las cuales poseen propiedades muy diferentes a las que encontramos en los seres inanimados.

La diferencia entre los seres vivos y no vivos se encuentra en su grado de organización que en los rimeros es especial y característica como consecuencia del modo en que se combinan sus átomos. El primer nivel de organización en el que aparecen todas las características de los seres vivos es la célula.

• Niveles de organización de la materia viva.

• PARTÍCULAS ELEMENTALES

(Protones, electrones,...)

• ÁTOMOS

(C, H, N, O...)

• MOLÉCULAS SENCILLAS

(Glucosa, aminoácidos,...)

• MACROMOLÉCULAS

(Almidón, proteínas,...)

• ORGÁNULOS

(Mitocondrias,...) SERES VIVOS

• CÉLULAS UNICELULARES

•

• TEJIDOS

• ÓRGANOS

• APARATOS

• SERES VIVOS PLURICELULARES INDIVIDUO

POBLACIÓN

COMUNIDAD

BIOSFERA

VOCABULARIO:

• Partículas elementales: partes pequeñas necesarias para constituir el átomo.

• Átomos: parte más pequeña que podemos descomponer sin que pierda las características químicas y físicas.

• Moléculas sencillas: agrupación indefinida de átomos considerada como primer elemento de la composición física de los cuerpos.

• Macromoléculas: agrupaciones moleculares de grandes números de átomos.

• Orgánulos: estructuras o partes de una célula que en ésta cumple la función de órgano. Conjunto de macromoléculas.

• Células: elementos atómicos microscópicos primordiales en los seres vivos. Unidad elemental de la vida.

• Tejidos: agregados de células de la misma estructura y análoga función.

• Órganos: estructura formada por una asociación de tejidos que realizan una función.

• Aparatos: instrumentos o conjunto de instrumentos que ejercen una función.

• Unicelular: que consta de una sola célula.

• Pluricelular: que consta de dos o más células.

• Sistema: todo el conjunto de órganos está constituido por el mismo elemento.

• Individuo: ser organizado respecto de su especie.

• Población: conjunto de individuos de la misma especie.

• Comunidad: conjunto de individuos de todas las especies que viven en una zona determinada.

• Biosfera: conjunto de seres vivos que habitan la tierra.

• Composición de los seres vivos.

El nivel celular es el nivel estructural más sencillo que puede realizar las funciones de la vida, pero si la célula es un ser vivo se debe a que en ella se están produciendo continuamente numerosas reacciones químicas entre la gran variedad de moléculas que la forman.

Los compuestos que caracterizan a los seres vivos son las moléculas orgánicas, que reciben este nombre porque en un principio sólo se podían obtener a partir de los organismos (salvo alguna excepción como el metano: CH4)

4.1 Los bioelementos.

Las moléculas orgánicas están formadas por una serie de elementos que, aunque también forman parte de la materia no viva, son particularmente abundantes en los seres vivos, de ahí que se les llamen bioelementos

4.2 Materia orgánica e inorgánica.

El elemento fundamental de la materia orgánica es el carbono (C.) Pero además para que una molécula pueda ser considerada molécula orgánica, el carbono debe estar unido directamente con el hidrógeno (H) Además en estas moléculas el carbono se combina consigo mismo, lo que puede dar lugar a largas cadenas hidrocarbonatadas que pueden ramificarse e incluso cerrarse formando anillos.

En general las moléculas orgánicas son más grandes que las inorgánicas.

En las moléculas orgánicas el carbono puede unirse también al oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y algunos más, con lo cual la diversidad de las moléculas orgánicas es casi infinita. Esta variedad no se refiere sólo a su diferente tamaño y estructura sino a la diversidad de funciones que realizan.

Un aspecto fundamental que diferencia a las moléculas orgánicas de las inorgánicas es su contenido energético. Para mantener unidos los átomos en las moléculas orgánicas se necesita una energía que queda almacenada en los enlaces. Cuando se rompen estos enlaces se libera la energía.

4.3 Concepto de macromolécula.

Las macromoléculas se forman por la unión de moléculas sencillas que podemos considerar como las unidades de éstas grandes moléculas.

Una macromolécula puede estar formada por unidades sencillas todas iguales, como es el caso del almidón formado por cientos o miles de moléculas de glucosa. Pero otras veces las macromoléculas están formadas por distintos tipos de unidades que pueden repetirse en determinado orden, tal es el caso de las proteínas formadas por la unión de una treintena de aminoácidos distintos y de los ácidos nucleicos, formados por la unión de cuatro nucleótidos distintos.

4.4 Principales moléculas orgánicas: glúcidos, lípidos, prótidos y ácidos nucleicos.

Los glúcidos son, en su mayoría, utilizados por los seres vivos como fuente de energía. Algunos de ellos son pequeñas moléculas de sabor dulce, razón por la cual se les llama azúcares, como, por ejemplo la glucosa, mientras que otros son grandes moléculas formadas por la unión de unidades menores, como es el caso del almidón o la celulosa.

Los lípidos incluyen una gran variedad de moléculas que tienen en común ser insolubles en agua. Entre los más frecuentes y conocidos están las grasas que actúan como reserva de energía.

Los prótidos realizan una gran variedad de funciones debido a que las proteínas pueden ser muy diversas entre sí. Destacaremos sus importancias como constituyentes estructurales fundamentales de los seres vivos.

Los ácidos nucleicos (ADN y ARN) se encuentran en el núcleo de la célula. Podemos decir que son las moléculas más importantes de los seres vivos porque contienen las instrucciones que determinan todo el ser vivo. Son macromoléculas formadas por sólo cuatro unidades (nucleótidos) que se repiten cientos de miles de veces en un cierto orden. El orden en que están colocadas estas unidades determinan el código genético.

4.5 Moléculas inorgánicas presentes en los seres vivos.

Las reacciones químicas propias de la vida que se dan entre las moléculas orgánicas no serían posibles sin la presencia y la participación de una molécula sencilla: el agua (H2O), que además es la molécula más abundante en los seres vivos.

Otro componente inorgánico de los seres vivos, aunque se encuentra en cantidades pequeñas, son las sales minerales. Entre las más importantes podemos citar los cloruros (Cl-), fosfatos (PO4-) y carbonatos (CO3-2) A pesar de su pequeña proporción, su función es muy importante, por lo que son imprescindibles.

• La célula.

El primero en observar células fue el científico inglés Robert Hooke en 1665, al examinar una lámina de corcho en un microscopio que el mismo había construido. El corcho, observado en aumento, parecía estar constituido por pequeñas celdillas rodeadas por una pared rígida por lo que asignó el término célula para referirse a estas estructuras.

Dos siglos después de la primera observación de células (en 1839) dos científicos alemanes (Schleiden y Schwann) elaboraron la teoría celular de los seres vivos.

• Características generales de las células.

Hay células de formas y tamaños muy variados. Algunas de las células bacterianas más pequeñas tienen forma cilíndrica (la forma de las células está relacionada con la función que desempeñan) de menos de una micra o µm (1 µm es igual a una millonésima de metro) de longitud. En el extremo opuesto se encuentran las células nerviosas, corpúsculos de forma compleja con numerosas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar varios metros de longitud (las del cuello de la jirafa constituyen un ejemplo espectacular).

...