La célula, unidad de los seres vivos

Enuncie con sus propias palabras las tres ideas básicas de la teoría celular.

¿Cuál es la unidad más pequeña que puede considerarse viva? Explique por qué un orgánulo aislado, por ejemplo una mitocondria, no es un ser vivo.

¿Con qué instrumento se descubrieron las células? Explique por qué no podemos verlas a simple vista y por qué su descubrimiento llegó tan tarde en la historia.

Explique con sus palabras qué significa la frase «toda célula procede de otra célula» y qué consecuencia tiene: todos los seres vivos actuales estamos unidos por una cadena de divisiones celulares que viene de muy atrás en el tiempo.

Observe la siguiente paradoja histórica: en 1665, Robert Hooke fue el primero en utilizar la palabra «célula» al mirar una lámina de corcho, pero tuvieron que pasar casi dos siglos hasta que se formuló el primer principio de la teoría celular («todos los seres vivos están formados por células»).\na) Explique qué observó realmente Hooke en el corcho muerto y por qué esa imagen no le permitió descubrir el interior vivo de una célula ni comprender que los animales también estaban formados por células.\nb) Si hoy le dieran una muestra desconocida al microscopio y quisiera demostrar que procede de un organismo vivo y no de materia inerte, ¿qué características o componentes celulares buscaría para justificarlo?

La pirámide representa los cinco niveles de organización de los seres vivos, del más sencillo (base, nivel 1) al más complejo (cúspide, nivel 5), pero sus nombres se han borrado. Ubique en el nivel que corresponda estos términos —organismo, célula, órgano, tejido y sistema de órganos— y ponga un ejemplo de cada nivel en el cuerpo humano.

Explique qué es un tejido y dé dos ejemplos del cuerpo humano, indicando qué hacen sus células.

¿Qué es un órgano? Nombre tres órganos del cuerpo humano y explique brevemente qué función cumple cada uno.

Una persona está formada por billones de células. Describa la cadena completa de niveles de organización que va desde una neurona hasta el organismo, nombrando cada nivel intermedio con un ejemplo.

Describa la cadena completa de niveles de organización en un roble, desde una célula de una hoja hasta el árbol completo, nombrando cada nivel.

Elija dos sistemas de órganos del cuerpo humano (por ejemplo, el digestivo y el respiratorio), nombre dos órganos de cada uno y explique qué tarea realiza cada sistema en conjunto.

Un equipo médico analiza cuatro muestras biológicas obtenidas del cuerpo humano y anota sus observaciones:\n- Muestra 1: Un miocito (célula muscular) individual con capacidad de contraerse ante estímulos.\n- Muestra 2: Una lámina de tejido muscular cardíaco formado por miles de miocitos sincronizados.\n- Muestra 3: El corazón completo, formado por tejido muscular, conjuntivo, nervioso y vasos sanguíneos.\n- Muestra 4: El aparato circulatorio en su conjunto (corazón, arterias, venas y capilares).\na) Ordene las cuatro muestras del nivel de organización más simple al más complejo y explique qué función nueva aparece al pasar de la muestra 2 a la muestra 3 que la muestra 2 no puede realizar por sí sola.\nb) Si una toxina destruyera exclusivamente la estructura contráctil de todos los miocitos cardíacos, como el de la muestra 1, prediga y justifique en cascada cómo afectaría este fallo a los niveles representados por las muestras 2, 3 y 4, y a la supervivencia del organismo.

Explique la diferencia entre un ser unicelular y uno pluricelular, y ponga un ejemplo de cada tipo.

Clasifique estos seres vivos en unicelulares o pluricelulares: una bacteria, una ameba, un hongo, una lombriz y un roble. ¿Qué ventajas cree usted que ofrece ser pluricelular?

En su cuerpo hay células muy especializadas: la neurona transmite señales, el glóbulo rojo transporta oxígeno y la célula muscular se contrae. Explique qué significa que las células «se reparten el trabajo» en un ser pluricelular y qué ventaja supone.

En un laboratorio se realiza el siguiente experimento: se separan individualmente las células de una colonia del alga microscópica Pandorina y, por otro lado, se separan las células del tejido de un alga pluricelular compleja (como una laminaria). Todas las células aisladas se colocan en recipientes con agua y nutrientes.\na) Las células de Pandorina son capaces de sobrevivir y formar nuevas colonias por sí solas, mientras que las células del alga compleja mueren al poco tiempo. Justifique este resultado explicando qué tienen los organismos pluricelulares verdaderos (especialización e interdependencia celular) de lo que carece una colonia.\nb) A partir de esto, deduzca si una colonia puede considerarse un único ser vivo pluricelular o una agrupación de seres unicelulares.

Si usted pasa una esponja marina viva por un tamiz fino, sus células se separan en una suspensión líquida, pero al cabo de unas horas se reconocen, se vuelven a unir y reconstruyen una esponja funcional. En cambio, si hiciera lo mismo con el tejido muscular o el corazón de un pez, las células aisladas serían incapaces de reconstruir el órgano y morirían.\na) Justifique por qué ocurre esto explicando la diferencia entre el nivel de organización celular de una esponja y el de un animal con tejidos verdaderos.\nb) A partir de este experimento, ¿consideraría correcto afirmar que la esponja posee órganos o sistemas? Argumente su respuesta basándose en la jerarquía de los niveles de organización.

La yema de un huevo de gallina es una sola célula gigante que se ve perfectamente a simple vista. Explique por qué es una excepción a la regla de que las células son microscópicas y qué contiene para que el polluelo pueda desarrollarse.

Casi todas las células son microscópicas. Razone por qué conviene que las células sean pequeñas pensando en cómo intercambian sustancias con el exterior a través de su membrana.

Cuando usted se hace un pequeño corte en la piel, al cabo de unos días la herida se cierra. Explique, con la teoría celular, qué han hecho las células de la zona para repararla y qué pasaría si no pudieran dividirse.

Un compañero de clase afirma: «Para que una cría de elefante crezca hasta convertirse en un adulto de 5000 kg, sus células deben hacerse miles de veces más grandes que las de un ratón recién nacido».\na) Rebata su afirmación explicando por qué las células no pueden crecer de forma ilimitada (piense en las dificultades que tendría una célula gigante para que los nutrientes y el oxígeno lleguen a todo su interior a través de la membrana).\nb) Explique qué mecanismo celular permite realmente que un organismo aumente de tamaño sin que sus células dejen de ser microscópicas.