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BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA DE 3º DE E.S.O. I.E.S. “JUAN DE PADILLA”. Santiago Pérez Rico.
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TEMA 2.- LA CÉLULA, UNIDAD DE LOS SERES VIVOS
2.1.- La teoría celular
Las células se vieron por primera vez a mediados del siglo XVII con unos microscopios
rudimentarios y ya entonces se les dio el nombre de células (del latín cellula = celdilla, de cella =
celda). Poco a poco los microscopios se fueron perfeccionando y se las pudo estudiar mejor, lo cual
hizo posible que a mitad del siglo XIX varios científicos elaboraran la teoría celular de los seres
vivos, cuyas tres ideas principales son las siguientes:
 La célula es el ser vivo más sencillo que existe con vida propia y que hace, por tanto, las tres
funciones vitales.
 Todos los seres vivos, menos los virus, están formados por una o más células (seres unicelulares
y pluricelulares).
 Todas las células se obtienen por división de otras células preexistentes.
Los virus son los seres más primitivos, más simples y más pequeños que existen. Son
acelulares o no celulares, ya que son más sencillos que una célula y no tienen los dos componentes
más importantes de ésta: la membrana plasmática y el citoplasma.
Todos los demás seres vivos son seres celulares, puesto que están formados por una o más
células que presentan membrana plasmática y citoplasma.
La célula puede constituir por sí misma un ser vivo completo unicelular o formar parte de
uno pluricelular, como ocurre en el caso del hombre.
Recordemos los niveles y subniveles de organización que están incluidos en el nivel celular:
Partículas
subatómicas
Átomos de los
bioelementos
Biomoléculas
sencillas
Biomoléculas
complejas
Orgánulos
celulares
CÉLULAS
VIRUS
Existen dos tipos de células según su complejidad:
a. Célula procariota: es una célula pequeña y sencilla, con pocos orgánulos y que no tiene un
núcleo verdadero, ya que el ADN no está separado del citoplasma por una membrana. Esta
célula aparece en los seres de los reinos Arqueobacterias y Moneras (ej: bacterias y cianofitas).
b. Célula eucariota: es una célula más grande y complicada, con muchos orgánulos y un núcleo
verdadero que contiene el ADN. Hay dos tipos de célula eucariota:
b.1.- Célula eucariota vegetal: la presentan las plantas unicelulares y pluricelulares. Sus características principales son:
• Presenta una gruesa pared celular por fuera de la membrana, que le suele dar una forma
geométrica.
• En el citoplasma tiene cloroplastos que le permiten realizar la fotosíntesis.
• Suele tener muchas vacuolas o pocas pero muy grandes, que ocupan gran parte del
citoplasma.
• No presenta nunca ni centriolos, ni cilios ni flagelos.
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b.2.- Célula eucariota animal: la presentan los animales unicelulares y pluricelulares. Sus
pales características son:
• Nunca tiene ni pared celular ni cloroplastos.
• Tiene pocas y pequeñas vacuolas.
• Tiene centriolos y puede presentar cilios o flagelos.
Ejemplo de tamaños relativos: si imaginamos que un virus fuese como un granito de arena, una
célula procariota sería como el estuche de la sorpresa de un huevo kinder, y una célula eucariota
como un balón de fútbol. Las medidas reales se expresan con las siguientes unidades:
- Los virus se miden en amgstrons (1Å=10-10m) o en nanómetros (1nm=10-9m).
- Las células se miden en micrómetros o micras: 1µm=10-6m.
2.2.- Estructura de la célula procariota y eucariota
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ORGÁNULOS CELULARES
MEMBRANA
CITOPLASMA
Fosfolípidos y proteínas (Con poros)
ADN
(cromosoma)
ADN
Ribosomas
(*)
Cromatóforos
MEMBRANA
ORGÁNULO
(x) Pared celular
(*) Membrana
plasmática
Hialoplasma
Ribosomas
(*) Retículo
endoplasmático
(*) Aparato de
Golgi
(*) Lisosomas
(*) Vacuolas
CITOPLASMA
Mitocondrias
(x) Cloroplastos
(+) Centríolos
NÚCLEO
•
•
•
CÉLULA PROCARIOTA
COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA
Glúcidos
ORGÁNULO
Pared celular
(*) Membrana
plasmática
Hialoplasma
(*) Mesosomas
(+) Cilios y
flagelos
(*) Membrana
nuclear
Nucleoplasma
Cromatina /
Cromosomas
Nucleolos
ARNr y proteínas
-
FUNCIONES
Protección.
Controlar el intercambio de sustancias
entre la célula y su medio externo.
Reacciones metabólicas.
Respiración celular.
Contener la información genética para la
fabricación de proteínas y para la
reproducción celular.
Fabricar las proteínas de la célula.
Fosfolípidos, proteínas y clorofila
-
Fotosíntesis.
Agua con sustancias disueltas
Fosfolípidos, proteínas y enzimas
CÉLULA EUCARIOTA
COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA
Celulosa (Con poros)
Fosfolípidos y proteínas (Con poros)
-
-
Agua con sustancias disueltas
ARNr y proteínas
Fosfolípidos y proteínas (Dos tipos:
liso y rugoso)
Fosfolípidos y proteínas (Sáculos y
vesículas)
Fosfolípidos, proteínas y enzimas
digestivas (Contenido denso)
Fosfolípidos, proteínas y contenido
variable (poco denso)
Fosfolípidos, proteínas, glúcidos,
ADN, ARN, enzimas (Con dos
membranas, crestas, matriz y
ribosomas)
Fosfolípidos, proteínas, glúcidos,
ADN, ARN, enzimas y clorofila (Con
dos membranas, estroma y
ribosomas)
Proteínas (Son dos, en posición
perpendicular entre sí)
-
FUNCIONES
Protección. Dar forma a la célula.
Controlar el intercambio de sustancias
entre la célula y su medio externo.
Reacciones metabólicas.
Fabricar las proteínas de la célula.
Circulación de sustancias por sus tubos
y canales huecos.
Empaquetar sustancias en las vesículas
que produce y, a veces, secretarlas.
-
Digestión celular.
-
Almacenar sustancias.
-
Respiración celular.
-
Fotosíntesis.
-
Formar el huso para la división celular.
Proteínas
-
Movimiento vibrátil de la célula.
Fosfolípidos y proteínas (Membrana
doble, con poros)
Agua con sustancias disueltas
ADN condensado con proteínas /
ADN supercondensado con proteínas
ADN, ARN y proteínas (Uno o más)
-
Controlar el intercambio de sustancias
entre el núcleo y el citoplasma.
Ordenar la fabricación de proteínas.
Reproducción celular.
Fabricación de ribosomas.
-
Los orgánulos marcados (x) sólo aparecen en células vegetales.
Los orgánulos marcados (+) sólo aparecen en células animales.
Todos los orgánulos marcados (*) forman parte del sistema de membranas de la célula: esto
quiere decir que en su estructura incluyen una o más membranas (todas con la misma
composición química e igual estructura de mosaico fluido) y que se encuentran todos
comunicados y relacionados entre sí.
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2.3.- Funciones vitales celulares
Todas las células, sean del tipo que sean y pertenezcan al ser que pertenezcan, incluidas las
humanas, son seres vivos dotados de vida propia. Eso significa que realizan las 3 funciones vitales
típicas de cualquier ser vivo. Veamos brevemente cómo realiza cada una de ellas:
a. Función de nutrición: le sirve a la célula para conseguir materia del exterior, que utiliza para
dos cosas:
• Para obtener la energía contenida en los enlaces de las moléculas de esa materia, y con ella
mantener activas sus funciones vitales.
• Para fabricar con esa materia sus propias biomoléculas, con las que puede crecer y reparar
los desperfectos que sufre.
En la nutrición celular se incluyen los 3 procesos resumidos en el siguiente esquema: ingestión
de los alimentos, metabolismo y expulsión de los residuos:
FUNCIÓN DE NUTRICIÓN
b. Función de relación: consiste en que la célula capta cambios que ocurren en el medio que la
rodea llamados estímulos, y responde frente a ellos. La reacción o respuesta de la célula frente
al estímulo puede ser una secreción (ej: enquistamiento) o un movimiento. En el caso de que la
célula se mueva lo podrá hacer de alguna de las siguientes tres maneras, según las estructuras
que presente:
• Movimiento vibrátil: se realiza mediante cilios o flagelos.
• Movimiento ameboide: se realiza mediante pseudópodos.
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• Movimiento contráctil: se realiza mediante contracciones, las cuales son posibles gracias a
filamentos de proteínas contráctiles presentes en el citoplasma.
c. Función de reproducción: con ella la célula produce células hijas a las que transmite su ADN
con la información genética. Cuando se divide la célula madre no muere, aunque desaparece
como tal al convertirse en las células hijas.
La reproducción o división de la célula ocurre al final del ciclo de vida de la célula, formado
por las siguientes dos etapas:
INTERFASE
(Nutrición y relación)
(Crecimiento de la
célula y duplicación del
ADN)
Célula madre
DIVISIÓN (Reproducción)
Células hijas
Cuando la célula se va a dividir ya ha duplicado su ADN. En ese momento detiene casi toda su
actividad y la cromatina se condensa convirtiéndose en cromosomas.
Se llaman células diploides a aquéllas que contienen dos juegos de cromosomas (uno recibido
del padre y otro de la madre). En el hombre todas las células del cuerpo son diploides (menos
los gametos) y contienen 46 cromosomas (2 juegos de 23 cromosomas o 23 parejas de
cromosomas).
Se llaman células haploides a las que contienen un solo juego de cromosomas. En el hombre
son sólo los gametos y contienen 23 cromosomas (1 juego de cromosomas con 1 cromosoma de
cada pareja).
Proceso general de cualquier división celular
1. 1º se divide el material núcleo (los cromosomas), con la ayuda de los centriolos y el huso
acromático, formándose 2 núcleos hijos.
2. En 2º lugar se divide también el citoplasma, quedándose un núcleo en cada mitad y
obteniéndose así las 2 células hijas independientes.
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Existen dos tipos principales de división de la célula, que son:
1. Mitosis: en este caso, de una célula madre diploide se obtienen 2 células hijas también
diploides. Esto es debido a que el ADN de la célula madre, duplicado en la interfase, se
divide una sola vez entre las dos células hijas. Las células hijas obtenidas en la mitosis salen
genéticamente idénticas entre sí y a la célula madre. La mitosis es el proceso que usan para
dividirse todas las células normales del cuerpo.
2. Meiosis: en este caso, de una célula madre diploide se obtienen 4 células hijas haploides
(con la mitad de cromosomas que la célula madre). Esto es debido a que el ADN de la
célula madre se duplica una sola vez, pero se divide dos veces consecutivas. Las células
hijas obtenidas en la meiosis salen con diferencias en su información genética unas respecto
a otras. La meiosis es el proceso que se usa exclusivamente para formar los gametos
necesarios para la reproducción sexual.
2.4.- Tejidos, órganos, aparatos y sistemas del hombre
Los millones de células que forman el cuerpo humano no son todas iguales ni están
mezcladas de cualquier manera, sino que se encuentran agrupadas y organizadas formando las
siguientes estructuras:
a. Tejidos: un tejido está formado por células iguales especializadas en hacer la misma función.
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PRINCIPALES TEJIDOS ANIMALES Y HUMANOS
TEJIDO
CARACTERÍSTICAS
Tejido epitelial (epitelios)
Recubren externamente el cuerpo e internamente órganos
y cavidades. Ejemplo: epidermis de la piel.
Tejido adiposo
Sus células acumulan grasa. Forma la hipodermis de la
piel.
Tejido óseo (forma los huesos)
Los huecos entre sus células están impregnados con
fosfato cálcico, lo cual le da gran dureza.
Tejido conjuntivo
Es un tejido de relleno que relaciona o une otros tejidos.
Ejemplo: dermis de la piel.
Tejido cartilaginoso (forma los cartílagos)
Los espacios entre células contienen sustancia sólida. Los
cartílagos tienen función esquelética. Ejemplo: anillos de
la tráquea y los bronquios.
Tejido muscular (forma los músculos)
Sus células (fibras musculares) son alargadas y están
especializadas en contraerse y dilatarse. Hay tres tipos:
liso, estriado y cardiaco.
Tejido nervioso
Sus células (neuronas) están muy ramificadas y
especializadas en transmitir la corriente nerviosa.
b. Órganos: un órgano es una parte concreta del cuerpo que realiza una función concreta y que
está formada por dos o más tejidos distintos unidos. Ej: encéfalo, ojo, diente, fémur, estómago,
riñón, bíceps, pulmón, corazón, ovario, testículo, etc.
c. Aparatos: un aparato es un conjunto de órganos formados por tejidos distintos y que hacen
funciones diferentes, pero que colaboran entre sí para permitir que el aparato realice una
función que es la suma de las de todos sus órganos.
d. Sistemas: un sistema es un conjunto de órganos formados por los mismos tejidos y que hacen
todos la misma función, pero cada uno la realiza de forma independiente de los demás.
PRINCIPALES APARATOS Y SISTEMAS ANIMALES Y HUMANOS
APARATO O SISTEMA
FUNCIÓN EN LA QUE PARTICIPA
Aparato digestivo
Nutrición
Aparato respiratorio
Nutrición
Aparato circulatorio
Nutrición
Aparato excretor
Nutrición
Aparato reproductor
Reproducción
Sistema nervioso
Relación
Sistema endocrino
Relación
Sistema muscular (*)
Relación
Sistema esquelético u óseo (*)
Relación
Sistema tegumentario (tegumento o piel)
Relación
(*) El sistema muscular y el esquelético constituyen en conjunto el aparato locomotor.
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LA
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CÉLULA
Puede ser
PROCARIOTA
EUCARIOTA
Se nutre
(Heterótrofa)
Se nutre
(Autótrofa)
ANIMAL
VEGETAL
Se relaciona
Se relaciona
Se reproduce
Se reproduce
Asociación y diferenciación
Asociación y diferenciación
Tejidos animales
Tejidos vegetales
IDEAS FUNDAMENTALES
 Todos los seres vivos, excepto los virus, están formados por células.
 Hay dos tipos de células: procariotas y eucariotas; estas últimas pueden ser animales o vegetales.
 La célula tiene vida propia gracias a la membrana que la aísla. En su interior se aprecia un orden con
estructuras diferenciadas, como son el núcleo y los demás orgánulos membranosos y no membranosos,
cada uno con una función concreta.
 La célula vegetal se diferencia de la animal por poseer, además, una pared celular y cloroplastos.
 La célula animal se diferencia de la vegetal por poseer centriolos y poder tener cilios o flagelos.
 La célula, como unidad de la vida, realiza las funciones de nutrición, relación y reproducción.
 Dependiendo de la materia ingerida por la célula hay dos tipos de nutrición celular: autótrofa y
heterótrofa.
 La respiración celular es un proceso común a todas las células, consistente en degradar materia orgánica
para obtener energía.
 La fotosíntesis es un proceso de las células autótrofas (las células vegetales verdes) en el que, a partir de
materia inorgánica y energía luminosa, producen su propia materia orgánica.
 Otro proceso común a todas las células es la síntesis de proteínas con la información contenida en el
ADN.
 Existen dos tipos principales de división celular: la mitosis y la meiosis.
 Los seres pluricelulares, animales y vegetales, están formados por numerosas células, que se diversifican
y especializan formando tejidos, los cuales después se agrupan formando órganos y éstos finalmente
forman aparatos y sistemas.