Una gota de agua de un charco de la Ciénaga de Zapata, un trozo de hoja de palma real y una gota de tu sangre se ven muy distintos, pero bajo el microscopio comparten algo: están hechos de células. ¿Qué es lo mínimo que tiene todo lo vivo? ¿Por qué hay células tan diferentes entre sí? ¿Dónde termina lo que es una célula y empieza lo que ya no lo es? Este apartado responde a esas preguntas.
La teoría celular
Al observar una gota de agua estancada, un fragmento de corcho o una muestra de sangre, siempre aparecen unidades microscópicas capaces de funcionar de manera autónoma. ¿Cuál es la estructura mínima común a toda la materia viva?
La teoría celular fundamenta la unidad y la diversidad del mundo vivo. Hay unidad porque todos los sistemas vivientes, desde una bacteria hasta una palma real, tienen la célula como unidad básica de estructura y función. Hay diversidad porque los tipos de células y sus funciones varían mucho: una célula muscular se contrae, una neurona transmite impulsos nerviosos y una bacteria del suelo vive sola y fija nitrógeno.
Un organismo puede ser unicelular (una bacteria, una ameba, una levadura; sistemas vivientes de una sola célula) o pluricelular (una jutía, una palma real, una persona), con millones de células distintas que colaboran para realizar las funciones vitales.
Niveles de organización
En los pluricelulares hay una organización jerárquica: cada nivel es parte del siguiente. La célula es la unidad básica; varias células especializadas forman un tejido; varios tejidos que colaboran forman un órgano; los órganos de una función general forman un sistema, y todos juntos, el organismo. Por debajo de la célula está el orgánulo, que no tiene vida propia: necesita a la célula entera para funcionar.
Nivel
Ejemplo
Orgánulo
mitocondria
Célula
célula muscular
Tejido
tejido muscular
Órgano
corazón
Sistema
sistema circulatorio
Organismo
persona
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Enuncia los tres postulados de la teoría celular e indica cuál de estas afirmaciones la contradice, razonando tu elección: a) todos los seres vivos están formados por…
Enuncia los tres postulados de la teoría celular e indica cuál de estas afirmaciones la contradice, razonando tu elección: a) todos los seres vivos están formados por una o más células; b) algunas células pueden surgir por generación espontánea a partir de materia inerte; c) la célula es la unidad funcional de los seres vivos; d) toda célula procede de otra célula preexistente.
Ordena los siguientes niveles de organización de la materia viva de menor a mayor complejidad y define cada uno con una frase: órgano, célula, tejido, orgánulo y…
Ordena los siguientes niveles de organización de la materia viva de menor a mayor complejidad y define cada uno con una frase: órgano, célula, tejido, orgánulo y organismo.
Compartimentar la célula tiene ventajas. Una membrana permite concentrar en un espacio las enzimas y las condiciones (pH, iones) que un proceso necesita, sin que interfiera con el resto de la célula. Por ejemplo, la mitocondria concentra la respiración celular y los lisosomas guardan enzimas digestivas que dañarían al citoplasma si estuvieran sueltas.
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Clasifica los siguientes organismos y células en procariotas o eucariotas, justificando brevemente tu elección: una cianobacteria, una ameba, una célula de tu piel, la…
Clasifica los siguientes organismos y células en procariotas o eucariotas, justificando brevemente tu elección: una cianobacteria, una ameba, una célula de tu piel, la bacteria del yogur, una levadura y un alga verde.
El esquema compara dos tipos de organización celular, A y B. Indica cuál corresponde a una célula procariota y cuál a una eucariota, identifica las estructuras señaladas…
El esquema compara dos tipos de organización celular, A y B. Indica cuál corresponde a una célula procariota y cuál a una eucariota, identifica las estructuras señaladas con ? y explica qué implicación tiene para la célula la diferencia que se observa en la organización de su material genético.
Compara una célula procariota y una eucariota atendiendo a su tamaño típico, a la presencia de núcleo y de orgánulos membranosos y a la forma de su ADN. Explica, a…
Compara una célula procariota y una eucariota atendiendo a su tamaño típico, a la presencia de núcleo y de orgánulos membranosos y a la forma de su ADN. Explica, a partir de esa comparación, dónde realizan la fotosíntesis las cianobacterias si carecen de cloroplastos.
La versión moderna de esta teoría (epígrafe 4,5 del libro) la propuso la bióloga estadounidense Lynn Margulis en 1967. Durante años muchos colegas la rechazaron, hasta que las evidencias del ADN propio de mitocondrias y cloroplastos la apoyaron: un buen ejemplo de ciencia como conocimiento en revisión.
Una bacteria tiene su material genético libre en el citoplasma, pero cualquier célula animal encierra el suyo en un núcleo y contiene además orgánulos con doble membrana y ADN propio. ¿Cómo surgieron estos compartimentos?
Practica★★☆Sin empezar
La aparición de los orgánulos membranosos fue un hito en la evolución de la célula. Explica qué ventajas ofrece dividir el interior celular en compartimentos delimitados…
La aparición de los orgánulos membranosos fue un hito en la evolución de la célula. Explica qué ventajas ofrece dividir el interior celular en compartimentos delimitados por membranas y pon dos ejemplos concretos de procesos que se benefician de ello.
Hasta aquí vimos qué es una célula. Ahora vemos dónde está el límite, con los virus y con la vieja idea de la generación espontánea (el origen de la primera célula se retoma en el apartado sobre el origen de la vida).
Practica★★★Sin empezar
En sedimentos marinos profundos se ha descubierto una entidad microscópica («Partícula Z») rodeada por una bicapa lipídica que contiene un genoma de ADN bicatenario de…
En sedimentos marinos profundos se ha descubierto una entidad microscópica («Partícula Z») rodeada por una bicapa lipídica que contiene un genoma de ADN bicatenario de 1,2 Mb con genes para sintetizar varios aminoácidos y ARNt propios. Sin embargo, carece de maquinaria para sintetizar ATP, de ribosomas y de capacidad para dividirse de forma autónoma fuera de su hospedador celular. Un titular de divulgación afirma: «Descubierta una nueva célula que rompe la frontera entre virus y bacterias».
Rebate el titular periodístico aplicando rigurosamente los postulados de la teoría celular y el concepto biológico de vida. Justifica por qué la presencia de genes metabólicos no convierte a esta partícula en una célula independiente y argumenta por qué este tipo de entidades biológicas se estudia dentro de la biología.
Un grupo de estudiantes intenta replicar el clásico experimento de Pasteur: hierven caldo nutritivo durante 10 minutos en un matraz con cuello de cisne y lo dejan en…
Un grupo de estudiantes intenta replicar el clásico experimento de Pasteur: hierven caldo nutritivo durante 10 minutos en un matraz con cuello de cisne y lo dejan en reposo intacto. A los cuatro días, el caldo se enturbia y detectan proliferación bacteriana (bacilos esporulados del género Bacillus). Un alumno concluye: «Esto demuestra que Pasteur se equivocó y que la generación espontánea sí ocurre si el medio es lo bastante rico».
Rebate la afirmación del alumno explicando qué fallo metodológico cometieron al replicar el diseño de Pasteur y por qué la presencia de esporas bacterianas no valida la generación espontánea. Por último, analiza la aparente paradoja que plantea el postulado «toda célula procede de otra célula» frente a las teorías científicas actuales sobre el origen prebiótico de la primera célula viva.
Vuelve al principio: lo mínimo que tiene todo lo vivo es la célula, ya sea en el charco, en la hoja o en tu sangre; hay células distintas porque unas son procariotas y otras eucariotas, y estas últimas se compartimentaron en orgánulos (varios, por endosimbiosis); y el límite lo marcan los virus, que sin metabolismo ni estructura celular propios no son células.
Resumen
¡A practicar! 3 ejercicios de nivel medio en este apartado