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Una célula (del latín cellula, diminutivo de cella, hueco) es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo.
Descubrimiento de las Células
Para estudiar las células, los científicos han desarrollado instrumentos especiales que permiten observar sus estructuras
Los primeros lentes de aumento fueron hechos por monjes italianos, alrededor del año 1600, pero fueron los holandeses Hans y Zacharias Jansen quienes fabricaron el primer microscopio que utilizó dos lentes. Este descubrimiento creó una gran motivación dentro de la comunidad científica, ya que con él podían estudiar las cosas que no se veían a simple vista. Fue como decubrir un nuevo universo que estaba oculto para el ojo humano.
El inglés Robert Hooke, nacido en 1635, fue uno de los científicos que se interesó por la visión microscópica. Hooke trabajó haciendo cortes muy delgados de una lámina del árbol del corcho. Al ponerlos en su microscopio, observó pequeñas celdas que le recordaban las habitaciones de un convento. Por esta razón les dio el nombre de células.
Incluso cuando Hooke simplemente observó las paredes de células vegetales muertas, su descubrimiento motivó a otros científicos a trabajar en este tema.
El holandés Anton Van Leeuwenhoek trabajaba en sus ratos libres haciendo observaciones en un microscopio muy sencillo. En 1675, tuvo la idea de observar una gota de agua de un pequeño lago. Su sorpresa fue inmensa cuando descubrió seres que podían moverse y los llamó "pequeñas bestias".
A medida que los científicos desarrollaron microscopios más potentes, pudieron observar con detalle células vivas de animales y plantas. Muchos continuaron investigando en este campo. Hacia 1830, los científicos alemanes Matthias Schleiden y Theodor Schwann observaron organismos con la ayuda del microscopio y realizaron estudios de las células.
Teoría Celular
Posteriormente, los estudiosos propusieron la Teoría Celular. Algunas de estas conclusiones son:
1. Todos los seres vivos están formados por células. Tanto los organismos simples como los más complejos están constituidos por una o más células. Las células tienen formas y tamaños muy variados. Por ejemplo, una célula que pertenece a tu sistema nervioso puede tener hasta 8 centímetros de longitud, mientras que en 1 centímetro cúbico de sangre se encuentran millones de células sanguíneas.
2. Las células son la unidad básica para el funcionamiento de los organismos. Todas las células que forman un organismo, realizan las mismas funciones: consiguen nutrientes, los digieren y eliminan productos de desecho. Muchas utilizan oxígeno para respirar, otras no lo necesitan; pero todas crecen, se reproducen y finalmente mueren.
3. Todos los seres vivos provienen, por reproducción, de otras células vivas. Las células tienen dentro de su interior un programa genético que les permite formar células nuevas. Éstas son iguales a la célula "madre" y pueden realizar las mismas funciones. Las células no se crean espontáneamente, nacen de otras preexistentes.
La Teoría Celular es de vital importancia para la Ciencia. Utilizando esta teoría, los científicos pueden partir de una misma base para estudiar organismos que son muy diferentes.
En la naturaleza existen organismos, como las amebas y las bacterias, constituidos por una sola célula. A éstos se les da el nombre de unicelulares. Otros organismos, como las plantas, los animales y los seres humanos, están formados por muchas células. A éstos se les da el nombre de pluricelulares.
Estructura Celular
Las células poseen estructuras básicas que llevan a cabo las funciones que permiten a los seres vivos crecer, sobrevivir en su ambiente y reproducirse. Aunque las células pueden tener diferencias en cuanto a sus funciones y estructuras, todas poseen membrana celular, una sustancia dentro de ella, el citoplasma, y material genético que les posibilita transmitir las características de una generación a la siguiente. El material genético por lo general está almacenado en el núcleo.
Los aspectos que adquieren las células animales son muy variados, algunas tienen formas redondeadas, otras aplanadas, rectangulares, alargadas y ramificadas en tanto que las células vegetales adoptan formas geométricas. En la naturaleza se encuentran desde organismos constituidos por células muy simples hasta organismos formados por células con estructuras más complejas, por lo que se han clasificado en dos tipos: procarióticas y eucarióticas.
Células Procarióticas
Son más pequeñas que las eucarióticas. No tienen un núcleo definido pues carecen de membrana nuclear. El material genético se encuentra esparcido en el citoplasma al igual que los ribosomas. Los organismos constituidos por estas células son:
1. Bacterias
2. Formas de vida más antiguas, entre otras.
Algunas, formas de vida más antiguas, como la de la figura, poseen flagelo para movilizarse.
Las bacterias son organismos unicelulares, se clasifican en:
1. Cocos: (diplococos, estafilococos y estreptococos) por ser redondos.
2. Bacilos: Bacterias en forma alargada.
3. Vibrios: Bacterias en forma de coma.
4. Espirilos: Bacterias en forma de un espiral.
Considerando su forma de nutrirse, se clasifican en:
1. Autótrofas: Se alimentan a partir de sustancias inorgánicas.
2. Heterótrofas: Se nutren de sustancias orgánicas elaboradas.
Cumplen funciones importantes en la naturaleza, se pueden nombrar algunas de ellas y son:
1. Descomposición de restos orgánicos.
2. Fijación del nitrógeno en el aire.
En el ser humano se encuentran bacterias beneficiosas como la flora bacteriana y otras que provocan enfermedades como la caries y la placa bacteriana.
Células Eucarióticas
Constituyen a los seres humanos, animales, plantas, hongos y protistas como el paramecio y la ameba que son unicelulares. Éstas células son de mayor tamaño y se consideran más evolucionadas que las procarióticas; pueden agruparse en colonias y formar tejidos.
Básicamente toda célula eucariótica presenta la siguiente estructura:
La membrana celular
Es una estructura formada por dos capas de grasa, entre las que se hallan moléculas proteicas que cubren toda la superficie de la célula. La membrana forma el límite entre una célula y las otras que están a su alrededor. Los materiales que la célula necesita para crecer y conseguir energía entran a través de la membrana celular. Del mismo modo, la membrana permite la salida de los desechos o de otras sustancias que son elaboradas en la célula y utilizadas en otras partes del organismo.
Las proteínas actúan como canales transportando estas sustancias. Los lípidos o grasas permiten el paso de moléculas pequeñas como azúcares, oxígeno, CO2, disueltas en agua e impiden el paso de sustancias de gran tamaño. Esta falcutad de la membrana se la conoce como permeabilidad selectiva. Las sustancias entran y salen de la célula por uno de estos tres mecanismos:
* Difusión: Se lleva a cabo cuando una sustancia pasa de una zona de mayor concentración molecular a otra de menor concentración. Por ejemplo, las moléculas de oxígeno se encuentran en mayor concentración fuera de la célula, por ello ingresa fácilmente a su interior.
* Ósmosis: Es la difusión de las moléculas de agua. Tanto difusión como ósmosis permiten el transporte de moléculas pequeñas sin que la célula gaste energía. A estos dos procesos se los conoce como transporte pasivo.
* Transporte activo: Se lleva a cabo cuando las moléculas se hallan en menor concentración fuera de la célula y el proceso requiere un desgaste de energía.
El citoplasma
El citoplasma es la zona comprendida entre la membrana nuclear y la membrana celular. Está compuesto por una sustancia gelatinosa. Las moléculas que forman el citoplasma proporcionan el ambiente ideal para que las reacciones químicas tengan lugar. Muchos de los nutrientes celulares son fabricados y guardados en el citoplasma.
El citoplasma contiene estructuras huecas y cilíndricas que le sirven de soporte y locomoción, como los microtúbulos que forman un sistema complejo de membranas llamado citoesqueleto que también da forma a la célula. Estas estructuras están asociadas a otras que se encargan del movimiento, como los cilios y flagelos ubicados en la superficie de la célula. Los flagelos son prolongaciones escasas y los cilios son una gran cantidad de prolongaciones cortas, por ejemplo en el paramecio. El espermatozoide es la única célula humana que posee un flagelo.
También la célula se desplaza a través de seudópodos que son prolongaciones de la misma célula como ocurre en la ameba.
Flagelo
Cilios
Seudópodos
Los organelos celulares del citoplasma
La célula es un organismo en miniatura en el que se desarrolla gran actividad; dentro de ella suceden todos los procesos que hacen posible la vida. Los organelos le permiten a la célula trabajar de una manera ordenada. Cada uno de ellos tiene una función específica.
* Ribosomas: Son pequeñas estructuras redondas que se encuentran en el retículo endoplasmático o esparcidos en el citoplasma. Son los encargados de ensamblar las proteínas, compuestos orgánicos de gran tamaño formados por aminoácidos. Los ribosomas toman los aminoácidos, sustancias químicas sencillas, y los ensamblan como armando un rompecabezas. Las proteínas están presentes en todas las estructuras de los seres vivos.
* Vacuolas: Son vesículas alargadas que tienen diferentes funciones. Una de ellas es el almacenamiento de sustancias, como azúcares, que la célula puede necesitar más adelante. Las vacuolas digestivas sirven para digerir los alimentos que llegan a la célula y las pulsátiles eliminan los productos de desecho.
* Aparato de Golgi: Está compuesto por pequeños sacos planos ordenados en pilas o torres. Las sustancias como proteínas y lípidos que se fabrican en la célula se concentran y se empacan en las membranas del Aparato de Golgi.
* Mitocondria: Es una estructura ovalada, en cuyo interior se encuentran numerosos pliegues o crestas. Las mitocondrias convierten la enegía almacenada en energía que puede ser utilizada por la célula. Son comparables a una pequeña fábrica de energía.
* Lisosomas: Son estructuras con forma de sacos o vesículas. Son los encargados de la digestión celular. En su interior se producen enzimas digestivas, sustancias capaces de romper las moléculas grandes que ingresan a la célula. Digieren las partículas extrañas que hayan atravesado la membrana celular. Si, por ejemplo, una bacteria logra ingresar, los lisosomas vierten sobre ella sus enzimas digestivas y la descomponen. Las sustancias que componen la bacteria pueden ser utilizadas como una fuente de energía. Otra función de los lisosomas es destruir partes de la célula que se encuentran muy gastadas para que sean reemplazas por partes nuevas. Las enzimas digieren las mitocondrias, cuando éstas ya han cumplido su ciclo.
* Microtúbulos: Son estructuras huecas y cilíndricas que están asociadas con la capacidad de movimiento de las células. Los microtúbulos forman parte de estructuras como cilios y flagelos que las células utilizan en su locomoción. Forman los centriolos que permiten la formación del huso acromático y el desplazamiento de los cromosomas.
* Retículo endoplasmático: Está formado por un sistema de membranas que abarca todo el citoplasma. Se encarga del transporte de proteínas.
El núcleo
La mayoría de las células poseen, además del citoplasma, una estructura grande y esférica que generalmente se ubica en su centro y que es conocida como núcleo. El núcleo es el centro del control de las actividades de la célula como son la reproducción, el crecimiento y el metabolismo celular, gracias a la información de las moléculas de ADN (Ácido Desoxirribonucleico) que se encuentran en su interior. Todas las características de cada individuo, su composición, forma, tamaño y función, están determinados por la información genética.
Casi todas las células poseen un solo núcleo; sin embargo, existen algunas que son polinucleadas como las células musculares, y otras que carecen de él como los góbulos rojos.
El núcleo se encuentra envuelto por la membrana nuclear que lo separa del citoplasma. La membrana está llena de poros que permiten el intercambio de materiales entre el núcleo y el citoplasma. La membrana contiene una sustancia semilíquida donde se hallan el ADN (Ácido Desoxirribonucleico) y las proteínas solubles que asociadas forman la cromatina. La cromatina es una red que, en el momento de la reproducción o división celular, se condensa y forma filamentos llamados cromosomas. Cada cromosoma está formado por dos cromátidas unidas por el centrómero.
En el interior del núcleo se encuentra el nucléolo. Su función no está plenamente identificada, pero se cree que está ligado a la formación de los ribosomas.
En la actualidad, se están realizando intercambios de núcleos completos a través de las técnicas de clonación, lo que permite que las características propias de un individuo sean transferidas completamente a otro sin que haya existido contacto físico entre ambos.
Reproducción Celular
La reproducción es la función mediante la cual los seres vivos originan otros similares, conservando las características propias de la especie. Si no se diera la reproducción, las especies estarían condenadas a la extinción.
Los seres vivos pueden reproducirse, gracias a la dotación genética o hereditaria. En los organismos eucarióticos, esta información se encuentra en el núcleo y hace referencia a todo aquello que se requiere para fabricar un individuo idéntico a aquél de donde proviene una determinada célula.
En el interior del núcleo se encuentran unos diminutos cuerpos formados por Ácido Desoxirribonucleico (ADN) y proteínas llamadas cromosomas. A su vez, el ADN se presenta formando pequeños paquetes de información, denominados genes. Para cada especie corresponde una determinada cantidad de cromosomas. Se mantiene inalterable en todas las células que componen al cuerpo del individuo, con excepción de las células sexuales. En estas células, el número de cromosomas son solo la mitad. Por ejemplo, en el ser humano todas las células poseen 46 cromosomas y las células sexuales solo tienen 23. Cuando los gametos se unen, el nuevo ser recibe 23 cromosomas de la madre y 23 cromosomas del padre.
Interfase y mitosis
La mayoría de las células son capaces de reproducir otra célula conservando las características de su progenitora.
Existen dos tipos de reproducción: La asexual y la sexual. Las células que intervienen en el primer tipo (asexual) y que sirven para producir una nueva célula se llaman células vegetativas; las del segundo tipo que dan origen a un nuevo ser se llaman células reproductivas. La mitosis es el tipo de división celular propias de las células vegetativas. Aquí, la llamada célula madre da lugar a dos células hijas, idénticas a ella. Este proceso se lleva a cabo en cuatro etapas o fases que son:
1. Profase: Período donde el material genético del núcleo se condensa formando cromosomas.
2. Metafase: Etapa donde los cromosomas se ubican en el centro de la célula formando un cinturón.
3. Anafase: Etapa donde los cromosomas se ubican en los dos extremos de la célula, llevan a cada parte igual cantidad de material genético.
4. Telofase: Se forma en cada extremo la membrana nuclear para encerrar a los cromosomas, dando origen a las dos células hijas.
La interfase es el proceso anterior a la mitosis, donde la célula debe desarrollarse y quedar lista para la división.
fuente: http://cienciasnaturales9.info/celula.html#C%C3%A9lula