La Celula

ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA CÉLULA

•Formación de las primeras biomoléculas

Se supone que la Tierra se originó hace unos 4.500 m.a. Al igual que los demás planetas del sistema solar, se formó por condensación de una gran nube de polvo cósmico y gases interestelares entre los que destacaba sobre todo el H2 y He.

La atmósfera primitiva se originó a partir de los gases desprendidos del interior de la Tierra y tenía carácter reductor a diferencia de la actual que es oxidante, estaba formada por: vapor de agua, metano, amoníaco, hidrógeno, dióxido de carbono, etc.; carecía de oxígeno y por lo tanto de ozono.

Al descender la temperatura, el vapor de agua presente en la atmósfera precipitó en forma de lluvias torrenciales acumulándose en las partes bajas, dando lugar a los océanos. Unos 1000 millones de años más tarde aparecería la vida, es decir hace unos 3.500 m.a.

En 1922 el bioquímico ruso Oparin formulo una hipótesis sobre el origen de la vida en la cual explica como surgían las primeras biomoléculas. Según esta hipótesis, las primeras moléculas orgánicas se originaron a partir de los gases atmosféricos que reaccionaron entre sí de forma espontánea, gracias a la energía desprendida en diversos procesos naturales que ocurrían de forma normal en esa época tales como: descargas eléctricas, radiaciones solares, calor desprendido en las erupciones volcánicas, etc. Estas primeras moléculas orgánicas eran simples: azúcares, aminoácidos, bases, etc. Estos compuestos caían arrastrados por el agua y se diluían en los mares y lagos terrestres, con lo que se iban enriqueciendo en compuestos orgánicos, hasta formar lo que Oparin denomino “sopa o caldo primitivo”. Posteriormente en este “caldo primitivo” las moléculas orgánicas sencillas sufrieron un proceso de polimerización que dio lugar a la formación de grandes macromoléculas tales como: proteínas, ácidos nucleicos, etc.

En 1950 Miller y Urey probaron experimentalmente la hipótesis de Oparin, para ello reprodujeron en el laboratorio las condiciones de la atmósfera primitiva y obtuvieron diversas moléculas orgánicas. Años más tarde Juan Oró y Fox realizaron experimentos similares con el mismo resultado.

Formación de las primeras células

El siguiente paso evolutivo consistiría en la formación a partir de las macromoléculas del caldo primitivo, de los precursores de las primeras células: Las protocélulas a las que se denominó progenotas o protobiontes.

Estas protocélulas deben de cumplir dos condiciones:

• Deben de tener una membrana que preserve su individualidad aislándolas del medio, y a la vez las permita un adecuado intercambio con éste.

• Tienen que tener capacidad de replicarse para poder reproducirse y transmitir su mensaje a los descendientes y de esa forma asegurar la vida.

Existen diversas hipótesis que tratan de explicar cómo surgieron a partir de las macromoléculas las primeras células. Entre las cuales destacan las siguientes:

COACERVADOS:

Fue propuesta por Oparin. Según esta hipótesis los coacervados serían el origen de las primeras células.

Los coacervados son gotas microscópicas constituidas por una envoltura de polímeros que rodearía a un medio interno líquido en el que habría alguna enzima, que quedaría aislada del exterior. Se formarían en el caldo primitivo, al ponerse espontáneamente en contacto los polímeros en solución acuosa. Tendrían un metabolismo muy simple al disponer de moléculas catalíticas como enzimas, lo que les permitiría crecer a medida que captaban moléculas del exterior y al adquirir cierto tamaño se dividirían.

Oparin logro obtener coacervados en el laboratorio y al añadirles enzimas procedentes de otras células consiguió que crecieran y que se dividieran.

Esta hipótesis no explica cómo evolucionarían los coacervados, al carecer de información genética.

ARQUEAS:

Son organismos microscópicos, sus células están envueltas con una cubierta (pared celular) hecha de diversos materiales que les confieren alta resistencia contra los antibióticos u otras sustancias dañinas. Su alimentación (quimiótrofos) también es muy distinta puesto que aprovechan compuestos inorgánicos como el hidrógeno, dióxido de carbono, alcoholes, azufre, fierro, entre otros, para alimentarse.

Aunque son comunes en los ambientes terrestres y marinos, algunas tienen hábitos de vida tan peculiares que se han ganado el adjetivo “extremófilas", debido a que están adaptadas a vivir en lugares donde las condiciones ambientales son extremas: altas o bajas temperaturas; elevadas concentraciones de sal o bajos pH, donde prácticamente sería imposible la sobrevivencia de cualquier otro ser vivo.

Por ejemplo, las arqueas termófilas (afines al calor) son capaces de crecer a elevadas temperaturas, desde 80 a 100 °C, como las que se encuentran en los manantiales termales y géiseres, hasta los 400 °C que se registran en las chimeneas hidrotermales del fondo marino.

BACTERIAS

Las bacterias son células muy sencillas; carecen de núcleo y tampoco presentan orgánulos en el citoplasma. Se las denomina Procariotas. Son organismos unicelulares y se encuentran en todos los ecosistemas.

Las bacterias son un numeroso grupo de seres vivos, con características muy diversas. En la clasificación de los Dominios, Woese, aparecen dos grupos de Procariotas, el Dominio Archaea, que engloba a los organismos más antiguos del Planeta, y el Dominio Bacteria, en el que se encuentran la gran mayoría de los organismos bacterianos actuales, también conocidos con el nombre de Eubacterias.

Las bacterias pueden presentarse como individuos sueltos, o formando colonias. Se pueden encontrar colonias dediplococos (bacterias redondeadas, de dos en dos), diplobacilos (bacterias alargadas, de dos en dos), estreptococos (cordones de bacterias redondeadas), estafilococos (masas laminares de bacterias redondeadas) o sarcinas (conglomerados tridimensionales de bacterias redondeadas).

CELULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS:

CÉLULAS PROCARIOTAS:

Las células procariotas estructuralmente son las más simples y pequeñas. Como toda célula, están delimitadas por una membrana plasmática que contiene pliegues hacia el interior (invaginaciones) algunos de los cuales son denominados laminillas y otro es denominado mesosoma y está relacionado con la división de la célula.

La célula procariota por fuera de la membrana está rodeada por una pared celular que le brinda protección. El interior de la célula se denomina citoplasma. En el centro es posible hallar una región más densa, llamada nucleoide, donde se encuentra el material genético o ADN. Es decir que el ADN no está separado del resto del citoplasma y está asociado al mesosoma.

En el citoplasma también hay ribosomas, que son estructuras que tienen la función de fabricar proteínas. Pueden estar libres o formando conjuntos denominados polirribosomas

Las células procariotas pueden tener distintas estructuras que le permiten la locomoción, como por ejemplo las cilias (que parecen pelitos) o flagelos (filamentos más largos que las cilias).

CÉLULAS EUCARIOTAS

Las células eucariotas tienen un modelo de organización mucho más complejo que las procariotas. Su tamaño es mucho mayor y en el citoplasma es posible encontrar un conjunto de estructuras celulares que cumplen diversas funciones y en conjunto se denominan organelas celulares.

El siguiente esquema representa el corte de una célula a la mitad para poder observar todas sus organelas internas.  

CÉLULAS EUCARIOTAS Y PROCARIOTAS

Semejanzas y diferencias:

TEORIA CELULAR

En el siglo XVII (1665) el científico inglés Robert Hooke, perfeccionó algunos instrumentos ópticos. A partir de este avance técnico, Hooke comenzó a estudiar la célula en concreto, la célula del corcho. Este científico fue el pionero en el estudio de la célula, con microscopio. Así, nació la citología que es la ciencia que estudia la célula aislada y constituye en definitiva la base de todas las ciencias biológicas.

Pero tuvieron que pasar dos siglos, para que en 1.938, se elaborara la teoría celular de la constitución de los seres vivos. Sus creadores fueron dos alemanes, el botánico Matthias Schleiden y el zoólogo Thodor Schwann, quienes estudiaron las células en los vegetales y los animales, respectivamente.

Los diversos puntos de los que se constituye la teoría son:

• Todos los vegetales y animales están constituidos por una o varias células.

• La célula es la “unidad anatómica” que integra el cuerpo de todos los seres vivos.

• La célula es la “unidad fisiológica” de los seres vivos; o sea que la vida del organismo es la suma coordinada de sus células.

• La célula es la “unidad genética” de los organismos; esto es, cada célula procede de otra célula anterior a ella por división de la misma.

En resumen, según sus proposiciones podemos definir a la célula, como la unidad anatómica y fisiológica que integra el cuerpo de los seres vivos, que procede de la división de otra célula. Estas teorías han ido desarrollándose a lo largo de los años y también han ido

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