La célula, unidad de los seres vivos
En la cocina cortas una cebolla y, con cuidado, le desprendes la película transparente que cubre cada capa. Si la pones en un portaobjetos y la miras al microscopio, ves una especie de mosaico de ladrillitos pegados. Algo parecido vio Robert Hooke en 1665 al mirar un trozo de corcho, y por eso llamó «células» (celdillas) a esos huecos. ¿Qué tienen en común esos ladrillitos con tu propio cuerpo, con una bacteria y con un ajolote?
La teoría celular
Toma muestras de una hoja, de un moho del pan y de tu saliva, y obsérvalas al microscopio. En todas encuentras pequeñas unidades que se alimentan, responden a su entorno y se dividen. ¿Qué regla comparten todos los seres vivos del planeta?
Esta teoría no la formuló una sola persona de un día para otro. Se fue armando con el tiempo y con mejores microscopios: Hooke nombró las células (1665), Leeuwenhoek observó por primera vez seres vivos microscópicos, y a mediados del siglo XIX Schleiden y Schwann propusieron que plantas y animales están hechos de células. Después Virchow completó la idea: toda célula viene de otra célula. Es un buen ejemplo de ciencia en construcción: cada generación afinó lo que sabía la anterior.
Todas las células, sean de una bacteria o de una persona, comparten lo básico. Tienen una membrana que las separa del exterior y controla lo que entra y sale. Tienen citoplasma, donde ocurren sus reacciones. Y guardan la información hereditaria (en el núcleo, en las células que lo tienen). Explora una célula animal y toca cada parte para ver su función:
Enuncia con tus propias palabras las tres ideas básicas de la teoría celular.
Enuncia con tus propias palabras las tres ideas básicas de la teoría celular.
¿Cuál es la unidad más pequeña que puede considerarse viva? Explica por qué un orgánulo aislado, por ejemplo una mitocondria, no es un ser vivo.
¿Cuál es la unidad más pequeña que puede considerarse viva? Explica por qué un orgánulo aislado, por ejemplo una mitocondria, no es un ser vivo.
Observa 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…
Observa 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) Explica 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 te dieran una muestra desconocida al microscopio y quisieras demostrar que procede de un organismo vivo y no de materia inerte, ¿qué características o componentes celulares buscarías para justificarlo?
Niveles de organización
Un cuerpo humano tiene billones de células, pero no son un montón desordenado. ¿Cómo se agrupan para que tú puedas correr, pensar o digerir un taco?
Cada nivel tiene propiedades que el anterior no tiene por separado: una célula muscular se contrae, pero solo un órgano como el corazón puede bombear sangre.
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…
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. Sitúa en el nivel que corresponda estos términos —organismo, célula, órgano, tejido y sistema de órganos— y pon un ejemplo de cada nivel en el cuerpo humano.
Una persona está formada por billones de células. Describe la cadena completa de niveles de organización que va desde una neurona hasta el organismo, nombrando cada…
Una persona está formada por billones de células. Describe la cadena completa de niveles de organización que va desde una neurona hasta el organismo, nombrando cada nivel intermedio con un ejemplo.
Unicelulares y pluricelulares
En una gota de agua de un charco nadan seres microscópicos que se las arreglan solos. En cambio, en tu piel hay millones de células pegadas y ninguna anda por su cuenta. ¿Cómo se organizan los seres vivos según su número de células?
En un pluricelular verdadero las células están especializadas (cada tipo hace una tarea) y son interdependientes: ninguna sobrevive sola, porque depende de las demás para recibir alimento, oxígeno y protección.
Colonias y pluricelulares verdaderos
Algunas algas, como Volvox, forman colonias: una esfera de cientos de células parecidas. Si separas sus células, casi todas pueden sobrevivir y formar nuevas colonias, porque apenas están especializadas. En una lechuga de mar, en cambio, las células de cada tejido ya cumplen tareas distintas y dependen unas de otras; aisladas, mueren. Esa especialización con interdependencia es lo que distingue a un pluricelular verdadero.
¿Y para qué sirve ser pluricelular? Permite alcanzar mayor tamaño, que cada tipo de célula se dedique a una sola tarea y hacerla mejor, y que si una célula muere el organismo siga funcionando.
Clasifica estos seres vivos en unicelulares o pluricelulares: una bacteria, una ameba, una seta, una lombriz y un roble. ¿Qué ventajas crees que ofrece ser pluricelular?
Clasifica estos seres vivos en unicelulares o pluricelulares: una bacteria, una ameba, una seta, una lombriz y un roble. ¿Qué ventajas crees que ofrece ser pluricelular?
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…
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. Justifica este resultado explicando qué tienen los organismos pluricelulares verdaderos (especialización e interdependencia celular) de lo que carece una colonia.\nb) A partir de esto, deduce si una colonia puede considerarse un único ser vivo pluricelular o una agrupación de seres unicelulares.
El tamaño de las células
Un ratón pesa unos 20 g y un elefante supera los 5,000 kg, pero al microscopio las células de su piel son casi del mismo tamaño diminuto. ¿Por qué los seres grandes no tienen células gigantes?
La mayoría de las células miden entre 10 y 100 µm. Un micrómetro (µm) es la milésima parte de un milímetro: en 1 mm caben 1,000 µm. Por eso no se ven a simple vista. Una célula necesita intercambiar sustancias (nutrimentos, oxígeno, desechos) con el exterior a través de su membrana. Para ver cómo influye el tamaño, imagina células cúbicas:
| Lado del cubo | Superficie (membrana) | Volumen (interior) | Superficie ÷ volumen |
|---|---|---|---|
| 1 | 6 | 1 | 6 |
| 2 | 24 | 8 | 3 |
| 3 | 54 | 27 | 2 |
| 10 | 600 | 1,000 | 0.6 |
Al crecer, el volumen aumenta mucho más rápido que la superficie. Una célula grande tendría poca membrana para alimentar y limpiar tanto interior.
Casi todas las células son microscópicas. Razona por qué conviene que las células sean pequeñas pensando en cómo intercambian sustancias con el exterior a través de su…
Casi todas las células son microscópicas. Razona por qué conviene que las células sean pequeñas pensando en cómo intercambian sustancias con el exterior a través de su membrana.
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…
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) Rebate su afirmación explicando por qué las células no pueden crecer de forma ilimitada (piensa 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) Explica qué mecanismo celular permite realmente que un organismo aumente de tamaño sin que sus células dejen de ser microscópicas.
Resumen
Vuelve al principio: los ladrillitos de la cebolla son células, igual que las de tu cuerpo, las de una bacteria y las de un ajolote. Todos los seres vivos comparten esa unidad.