Tema 1. El gran planeta celular

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1 Tema 1. El gran planeta celular Parece que el susto ha pasado, mi tío ya está bien! Hoy, cuando hemos estado en el hospital he vuelto a hablar con el médico y se ha sorprendido del gran interés que he mostrado por todo lo relacionado con la biología. Tanto ha sido, que ha querido enseñarme el lugar donde analizan y estudian células y tejidos: el laboratorio. Me ha explicado la importancia que ha tenido, en el desarrollo de la ciencia, la aparición de instrumentos como el microscopio. Gracias a él ha sido posible el descubrimiento de la célula, el conocimiento de tejidos o de seres unicelulares. Como mi curiosidad no se saciaba, me ha mostrado un microscopio y enseñado sus partes. He podido practicar con él. Aquí tienes uno, para que tú también aprendas a manejarlo. Proyecto Biosfera. Autorizado su uso educativo no comercial Biología Página 1 de 29

2 - Bea, este microscopio que estás utilizando es un microscopio óptico, presenta dos lentes llamadas ocular y objetivo. - Para poder observar una muestra con este tipo de microscopio, se necesita que éstas sean muy finas (para cortarlas, como puedes ver en el video se utiliza un aparato llamado microtomo), con el fin de que sean atravesadas por los rayos luminosos, que proceden de la fuente de luz. Además, se necesita que la muestra que queremos ver se altere lo menos posible, aumente su dureza y se eliminen microorganismos que puedan aparecer sobre ella. Para conseguirlo se usan técnicas de fijación, que consisten en introducir la muestra en líquidos, llamados fijadores (como el formaldehido). - Entonces, es fácil hacer una preparación para ver al microscopio; por ejemplo, corto un trocito de cebolla muy fino y ya lo puedo poner, no? - Bueno, es bastante frecuente que muchas de las muestras sean transparentes, por lo que para poder verlas necesitamos teñirlas con colorantes, como azul de metileno o cristal violeta, que muestran afinidad por los materiales celulares. Mira, si quieres saber más sobre microscopios utiliza este microscopio óptico virtual para observar una laminilla de corcho, un tejido vegetal, glóbulos rojos, bacterias... Aplica tus conocimientos y disfruta. Hoy día se encuentran distintos tipos de microscopios que nos ofrecen imágenes como las que abajo aparecen. La imagen 1, muestra un preparado de células sanguíneas vistas al microscopio óptico. Observa la diferencia cuando se miran muestras con otros tipos de microscopios: Imagen 1. Autor: Reytan. Licencia Creative Commons Imagen 2. Autor: Desconocido. Reproducción autorizada únicamente con fines educativos citando su origen Imagen 3. Autor: E rulez. Dominio público El microscopio electrónico (ME), en lugar de luz visible, usa un haz de electrones como fuente de iluminación; estos al chocar con la muestra se dispersan e impactan contra una película de fotografía que queda impresionada. Lo que se observa al microscopio electrónico no es una muestra, sino una fotografía que se saca de esa muestra, como puedes observar en la imagen 2, realizada con microscopio electrónico de transmisión y la imagen 3, con un microscopio electrónico de barrido. Biología Página 2 de 29

3 Es importante conocer, en un microscopio, el número total de aumentos para poder observar una muestra. Lo calculamos multiplicando el número de aumentos del ocular por el número de aumentos del objetivo. Otro concepto importante es el poder de resolución, que es la capacidad para diferenciar dos imágenes que están cerca. La distancia mínima a la que deben estar dos puntos para que apreciemos que están separados es el límite de resolución y depende de la fuente de iluminación. El poder de resolución está limitado por la longitud de onda de la fuente de iluminación. Quieres ver imágenes alucinantes ralizadas con distintos tipos de microscopios? Navega por las páginas que te proponemos. Verás microfotografías de insectos: Citología e Histología Vegetal y Animal e Imágenes a microscopio electrónico. Te gustaría poder ver, aún, a más aumentos? Estás de suerte! En el 2008 se presentó en Canadá el microscopio de electrones más potente que existe, capaz de ver el espacio que queda entre dos átomos. Se llama Titán Cubed y según sus creadores tiene una resolución equivalente a la del telescopio espacial Hubble. Puedes verlo en este enlace. Biología Página 3 de 29

4 1. Teoría celular Te has fijado en el microscopio? Seguro que habrás reflexionado sobre su estructura, si así lo has hecho te será muy fácil contestar estas preguntas. El microscopio óptico que acabas de ver, es el más actual. Los microscopios no han sufrido ningún avance. La lente a través de la cual se observa la preparación es el ocular. Los objetivos regulan la entrada de luz. Unido al avance en microscopía aparecen los primeros hallazgos sobre la célula. Los descubrimientos iniciales se hicieron en 1665 gracias a un conjunto de lupas con las que Robert Hooke observó, en láminas muy finas de corcho, pequeñas cavidades poliédricas a las que llamó "cells" (celdillas) por su semejanza con las celdillas de un panal de abejas. En las imágenes inferiores puedes ver el dibujo que realizó Hooke al examinar el corcho al microscopio y las celdas de un panal. No crees que acertó al llamarlas así? Imagen 8. Autor: Robert Hooke. Dominio público Imagen 9. Autor: Maksim. Licencia Creative Commons En esta época, y tras perfeccionar el sistema de lentes, Antoni van Leeuwenhoek descubrió la existencia de células libres al analizar una gota de agua, también consiguió observar glóbulos rojos humanos, espermatozoides... Ya en el siglo XIX, se mejoraron las técnicas de fijación, inclusión y tinción para poder observar al microscopio, lo que permitió a Brown, en 1831, descubrir en las células vegetales la presencia de un cuerpo esférico y de tono oscuro, al cual denominó núcleo. Quieres saber como Brown descubrió la presencia del núcleo? En este vídeo descubrirás el tipo de microscopio que utilizó, así como las conclusiones a las que llegó. Biología Página 4 de 29

5 En 1839, Schwann observó que las células eran la parte fundamental tanto de plantas como de animales; además prestó atención al funcionamiento interno de la célula, al que llamó metabolismo. En 1850, Virchow afirma que cada animal es la suma de sus unidades vitales, cada una de las cuales contiene todas las características de la vida; "Todas las células provienen de otras células". Schwann y Schleiden recopilaron toda la información relacionada con la célula, y postularon la llamada teoría celular. La teoría celular afirma que la célula es la unidad morfológica y funcional de los seres vivos. Los cuatro postulados en los que se basa son: Todos los seres vivos están constituidos por una o más células. La célula es la unidad estructural de la materia viva, y una célula puede ser suficiente para constituir un organismo. La célula es la unidad fisiológica de los seres vivos. Es la unidad de vida más pequeña. Toda célula proviene de la división de una célula anterior. Es la unidad de origen de todos los seres vivos. Toda célula contiene material hereditario donde se encuentran las características del ser vivo y que serán transmitidas desde una célula madre a sus hijas. En 1860, Louis Pasteur, con sus experimentos sobre la multiplicación de los microorganismos unicelulares, confirmó la teoría celular al demostrar que las células vivas se crean siempre a partir de otras preexistentes. Imagen 10. Autor: Albert Edelfelt. Dominio público La Teoría celular se plantea en el siglo: Biología Página 5 de 29

6 XVI. XVII. XVIII. XIX. Robert Hooke: Dijo que todos los vegetales estaban formados por células. Dijo que los glóbulos rojos también eran células. Fue la primera persona en observar células al microscopio. Inventó el microscopio electrónico. Que la célula es la unidad fisiológica de los seres vivos quiere decir que: Todos los seres vivos están formados por células. Que el funcionamiento de los seres vivos se debe al funcionamiento de sus células. Que todos los seres vivos están formados por una sola célula. Que los gametos son células. Quién fue el que descubrió, en agua no tratada, la existencia de seres vivos? Robert Hooke. Antoni van Leeuwenhoek. Ramón y Cajal. Schwann. Biología Página 6 de 29

7 2. Échale un vistazo: mirando una célula de cerca La célula se define como la unidad estructural, fisiológica y reproductora de los seres vivos y es la unidad mínima de un organismo capaz de realizar las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción. En el interior de las células, se producen numerosas reacciones químicas que les permiten crecer, reproducirse, producir energía y eliminar residuos. El conjunto de estas reacciones se llama metabolismo. Si decimos que todo ser vivo está formado por células queremos decir: Que la célula es la unidad anatómica de los seres vivos. Que la célula es la unidad fisiológica de los seres vivos. Que la célula es la unidad reproductora de los seres vivos. Una vez que conoces la definición de células, pensar en ellas no es difícil. Imagina algunas, por ejemplo un glóbulo rojo, un espermatozoide, una neurona. Cada una presenta una forma diferente y es que en relación a la forma, entre las células existe gran variabilidad. Las células que están libres, como por ejemplo este glóbulo blanco, presentan una forma que puede cambiar al realizar sus funciones; mira este vídeo, lo que ves es un glóbulo blanco que trata de comerse a una bacteria por lo que se deforma emitiendo una especie de brazos llamados pseudópodos. Otras células, que aparecen formando tejidos, presentan forma variada según el lugar donde se encuentren. Así por ejemplo encontramos células planas en la piel, con pliegues como las que recubren la pared del intestino o alargadas como las que forman los músculos. Se puede generalizar, por tanto, que la forma de la célula está estrechamente relacionada con la función que realiza. Biología Página 7 de 29

8 En relación al tamaño celular, éste puede ser muy variado. Te será muy fácil comprobarlo si pinchas esta imagen. Te llevará a una animación en la que puedes comparar, como si pudieses ver a través de un microscopio y así hacerte un esquema mental del tamaño distintos elementos. Comienza con un grano de café, uno de arroz, un granito de sal, un espermatozoide, una bacteria, un virus... Arrastra la barra y verás hasta dónde llegas. Fuente: Genetic Science Learning Center. "Cell Size and Scale." Learn.Genetics 26 July 2010 < Como has podido comprobar, la gran mayoría de las células son muy pequeñas y, como sabes, para poder verlas necesitamos un microscopio ya que no son observables a simple vista. Una célula promedio mide unas 7µm (7 micrómetros o micras) de diámetro. Te será fácil saber cuánto es esto en metros si conoces las siguientes equivalencias: Un micrómetro (µm) son 0, metros. Para hacer referencia al tamaño de los orgánulos que aparecen en el interior de la célula utilizamos medidas más pequeñas: Un nanómetro (nm) son 0, metros. Un angstrom (Å) son 0, metros. El tamaño celular es muy variado, por ejemplo una bacteria tiene un tamaño medio de 1 micra, una célula animal entre 7 y 20 µ y una célula vegetal 100 µ. El ovocito humano mide excepcionalmente unos 100 µ, un óvulo de gallina 25 mm y un óvulo de avestruz 100 mm, visibles fácilmente a simple vista. Biología Página 8 de 29

9 - Bea, me parece que todo lo relacionado con la investigación y la célula se te da muy bien, creo que tienes mucha facilidad para aprender, pero quiero que pienses sobre la relación que existe entre la forma y la función celular. - Forma, como estructura externa? y función, sí! Debe haber relación. Antes vi que las que estaban libres presentaban formas que podían variar... - Eso es, de modo general decimos que la forma de las células está determinada básicamente por su función, pero podemos concretar más diciendo que la forma puede variar dependiendo de la ausencia de pared celular rígida, de las tensiones de uniones a células contiguas, de la viscosidad del citosol, de fenómenos osmóticos y del tipo de citoesqueleto interno. Si, como hemos dicho, la forma y función celular están muy relacionadas. Qué función realizarán las siguientes células? Imagen 12. Autor: Nrets. Licencia Creative Commons Imagen 13. Autor: Sundar. Dominio público Imagen 14. Autor: Maky053. Licencia Creative Commons Biología Página 9 de 29

10 Podrías decir si son verdaderas las afirmaciones siguientes? Para poder ver todas las células necesitamos microscopios de bastantes aumentos. El tamaño de la célula está en relacionado con su función. Quieres medir tus conocimientos sobre el microscopio y la teoría celular? Entonces, no dejes de visitar estas páginas: Página de Rosa Levar y Alfonso de Mier. RENa Proyecto Biosfera. Biología Página 10 de 29

11 3. Células modelo: eucariotas y procariotas - Todas las células pueden clasificarse en función de su estructura celular en dos grandes grupos, uno de ellos lo forman las bacterias, con una organización más sencillas. En el otro grupo, ya con estructuras más complicadas encontramos células que forman animales y células que forman vegetales. - Claro, es fácil de entender ya que los clasificaríamos en función de su complejidad, pero en este caso los virus, como los que causan el SIDA o la varicela, en que grupo se encuentran? - Mira Bea, la palabra virus significa veneno y no pueden englobarse en ninguno de los dos grupos que te he contado, ya que no tienen vida propia porque para poder reproducirse necesitan infectar células de otros organismos. - En el hospital estamos repartiendo este tríptico sobre virus, pero seguro que los estudias en la asignatura de biología, este curso. Haz clic sobre la imagen para ampliarla A los virus se les considera situados en el umbral de la vida, ya que no tienen metabolismo propio y para poder vivir necesitan parasitar a las células. Los virus son estructuras sólo visibles al microscópio electrónico, que pueden infectar a células procariotas y eucariotas. Están constituidos por una molécula de ácido nucleico (ADN o ARN) que está cubierta de una cápsula proteica que protege este material genético. Biología Página 11 de 29

12 En algunos virus aparece, también, una envuelta membranosa que procede de la membrana plasmatica de la célula a la que parasitan. Completa las palabras que faltan en este texto. Los virus son los organismos más que existen. Son, es decir, no tienen organización celular si no que son partículas supramoleculares que para vivir necesitan metabolismo propio, son como parásitos intracelulares obligados. células ya que carecen de Se encuentran formados por un genoma vírico que puede ser o ARN, envuelto por una de proteínas. Algunos virus, entre ellos el de la gripe, el del SIDA etc, poseen una que procede de las células hospedadoras. membranosa que rodea a la cápsida y Si quieres ampliar tus conocimientos sobre virus, puedes visitar las páginas que te proponemos (recuerda que, más adelante, tendremos un tema especial dedicado a ellos). Proyecto Biosfera. Animaciones de Biología celular. Si pudieramos ver por dentro las células, observaríamos que no todas presentan la misma estructura interna. En base al modelo de organización interno que presenten podemos diferenciar dos tipos, la célula procariota, como por ejemplo una bacteria y la célula eucariota, como una célula de un vegetal o de un animal. Imagen 17. Autor: NicolasGrandjean. Dominio público Imagen 18. Autor: Fabelfroh. Licencia Creative Commons Sabemos, que por complejidad, las células eucariotas están más evolucionadas que las procariotas y, que las eucariotas podrían haberse formado al evolucionar algunas procariotas semejantes a las bacterias. Existe una teoría llamada teoría endosimbiótica que explica cómo hace unos 2500 millones de años, la atmósfera que existía tenía suficiente oxígeno gracias al proceso de la fotosíntesis que realizaban organismos procariotas, como las cianobacterias. Estas células fueron comidas por células de mayor tamaño, sin que existiera una digestión posterior. Así la pequeña célula que realizaba la fotosíntesis se transformó en un orgánulo llamada cloroplasto. Gracias a esta asociación se pudo conquistar nuevos Biología Página 12 de 29

13 ambientes. De la misma manera, células que utilizaban el oxígeno fueron ingeridas por células de mayor tamaño, convirtiéndose en los precursores de otros orgánulos llamados mitocondrias. Imagen 19. Autora: Lourdes Luengo. Licencia Creative Commons Si tienes más curiosidad, esta animación te explica cómo ocurrió la teoría endosimbiótica. La teoría endosimbiótica nos explica cómo, a partir de células simples se formaron células que presentaban una organización más compleja. Las células precursoras de las eucariotas actuales se llamaron urcariotas (se cree que eran bacterias que aumentaron de tamaño y que perdieron la cápsula que las envolvía). Una vez que conoces esta teoría te será fácil responder estas preguntas. Por qué los orgánulos nombrados, mitocondrias y cloroplastos, tienen informacion genética propia? Por qué se eligió este nombre para esta teoría? Biología Página 13 de 29

14 3.1. La célula procariota - He podido ver bacterias al microscopio como las que aparecen en el vídeo, son células de organización procariota. Este tipo de organización lo presentan, tambien, micoplasmas y cianofíceas. La célula procariota se caracteriza porque no presenta núcleo, es decir, su ADN se encuentra disperso por el citoplasma. Dentro de este grupo aparecen los micoplasmas, las bacterias y las cianobacterias. Además, podemos reconocerlas gracias a estas características: Son principalmente unicelulares y de tamaño muy pequeño (1-10 µm). Presentan una organización muy sencilla. Tienen una membrana plasmática que delimita un espacio interno ocupado por el citoplasma y rodeándola tienen una envoltura celular compleja. Biología Página 14 de 29

15 El ácido nucleico (ADN) aparece en forma de una única hebra doble de forma circular y libre en el citoplasma. La estructura que presentan las células procariotas es muy simple y primitiva y las hace muy diferentes a las células eucariotas. Al estudiar su forma, vemos que no hay tanta variedad como en las eucariotas, además son unicelulares, aunque pueden formar colonias. En relación a su tamaño microscópico, sabemos que es muy variado y que depende del tipo de procariota y de las condiciones ambientales. Se calcula que en un centímetro cúbico cabe alrededor de un millón de billones de bacterias de tamaño medio! Como ya hemos visto, su estructura es muy sencilla, podemos diferenciar en ella tres partes: la membrana plasmática, el citoplasma y el material genético. Imagen 20. Autor: Desconocido. Autorizado su uso educativo no comercial Esta imagen corresponde a una microfotografía de una célula procariota, en concreto es una bacteria. La capa que aparece marcada es la membrana plasmática, es una capa continua y a veces presenta pliegues hacia el interior llamados mesosomas a los que puede unirse el ácido nucleico y donde se encuentran enzimas y pigmentos fotosintéticos, en el caso de bacterias fotosintéticas. Por fuera de la membrana plasmática encontramos una capa gruesa y rígida, que da resistencia a la bacteria y se llama pared celular. Algunas bacterias por fuera de la pared pueden presentar una cápsula mucosa. Observa todas las partes que acabamos de nombrar en este dibujo: Imagen 21. Autor: Desconocido. Autorizado su uso educativo no comercial Puedes ahora contestar estas cuestiones? La capa más externa de una procariota tipo, como una bacteria, es la membrana plamática. Biología Página 15 de 29

16 Los mesosomas son pliegues de la membrana plasmática. La pared bacteriana aparece en todas las bacterias. Muchas bacterias pueden presentar para desplazarse por líquidos, flagelos rígidos. Pueden existir varios o sólo tener uno y ocupar distinta posición en la célula. En este vídeo puedes ver el movimiento por flagelos de una bacteria. En el esquema inferior puedes ver la distinta colocación que pueden presentar los flagelos en la bacteria. Imagen 22. Autor: Desconocido. Autorizado su uso educativo no comercial Imagen 23. Autor: Mike Jones. Licencia Creative Commons. Pueden poseer también, fimbrias o pili, que son filamentos finos de proteínas, numerosos y cortos, que se distribuyen sobre la superficie de la célula y que le sirven como pelos sexuales para el paso de ADN de una célula a otra, como puedes ver en el vídeo. Realiza este ejercicio del Proyecto Biosfera. En él podrás ir situando todas las partes de la estructura bacteriana que, hasta ahora, hemos visto. Una vez que conoces las bacterias por fuera, vamos a ver cuál es su estructura interna: Presentan un líquido viscoso llamado citoplasma, flotando en él aparecen unos orgánulos llamados ribosomas, de 70S (formados por ARN y proteinas) y también inclusiones, como vesículas de gas. En el centro del citoplasma, en una región llamada nucleoide, aparece el ADN bacteriano. En algunas bacterias aparecen, dispersos por el citoplasma, unos fragmentos circulares de ADN con información genética llamados plásmidos. Se caracterizan, además por no presentar nucléolo. Realiza estos otros ejercicios sobre la estructura interna de una bacteria. Biología Página 16 de 29

17 La pared celular: Transmite informaciones celulares. Tiene forma estable. Puede deformarse. Los flagelos son: Cortos y numerosos. Largos y poco numerosos. Estructuras lipídicas. La mayoría de los procariotas se reproducen por división celular simple, también llamada fisión binaria como ves en la animación, la célula madre se divide en dos células hijas de igual tamaño. Una vez que se produce la replicación del ADN, se forma la pared transversal por crecimiento de la membrana y de la pared celular. También dos bacterias pueden intercambiar material genético mediante procesos parasexuales. Imagen 25. Autor: Desconocido. Autorizado su uso educativo no comercial Biología Página 17 de 29

18 3.2. La célula eucariota - Mira, Bea, ahora que estás aquí, en el laboratorio del hospital, quiero que veas esto. - Qué son? - Son muestras de tejidos. Se encuentran formados por células eucariotas estas células pueden aparecer unidas formando los tejidos, pero tambien pueden formar organismos unicelulares. Son fáciles de distinguir de las procariotas, ya que su tamaño es mayor, miden entre 10 y 100 µ, y tienen formas muy variadas. Por ejemplo, las que aparecen en las imágenes, de izquierda a derecha, son células musculares, un óvulo, celulas de la epidermis de una hoja y un glóbulo blanco. Imagen 26. Autor: Goyitrina. Licencia Creative Commons Imagen 27. Autor: Linnea. Dominio público Imagen 28. Autor: Boutet. Licencia Creative Commons Imagen 29. Autor: Cs99. Dominio público La palabra eucariota quiere decir verdadero núcleo. Estas células se caracterizan por tener una membrana plasmática, que rodea a un citoplasma en el que se encuentran un sistema endomembranoso, orgánulos productores de energía y estructuras sin membrana. Además, en su interior el material genético (ADN) se encuentra rodeado por una membrana que lo aisla del resto de la célula formando el núcleo. Biología Página 18 de 29

19 Ya vas conociendo algunas diferencias entre células procariotas y células eucariotas. Podrías, a partir de estas diferencias, decir si son verdaderas o falsas estas afirmaciones. En relación al tamaño, sólo para ver células procariotas necesitamos microscopios: En relación a la forma, son todas más o menos iguales, las procariotas redondas y las eucariotas cúbicas o estrelladas: Esta microfotografía corresponde a un fragmento de una célula procariota. Imagen 30. Autor: Desconocido. Autorizado su uso educativo no comercial La membrana plasmática de todas las células eucariotas es muy similar y tan fina, que sólo es posible verla al microscopio electrónico. Es una estructura dinámica que separa a la célula del medio que la rodea. Algunas células eucariotas animales pueden presentar, por fuera de la membrana plasmática otra estructura llamada matriz extracelular. Todas las células vegetales, por fuera de la membrana plasmática presentan una pared gruesa de celulosa. Biología Página 19 de 29

20 En su interior aparece un citoplasma, que contiene el citoesqueleto, que da a las células eucariotas movilidad intracelular y su forma. Imagen 31. Autor: MesserWoland. Licencia Creative Commons En él aparece un sistema endomembranoso (en la imagen 31, el número 5) formado por una extensa red de canales conectados y vesículas: los canales se continúan con la membrana nuclear y reciben el nombre de retículo endoplasmático (RE). Una parte de este retículo está recubierta de ribosomas, por lo que se le llama retículo endoplasmático rugoso (RER). Existe otro sistema de membranas apiladas y no conectadas, asociadas a vesículas, se trata del aparato de Golgi (número 6) y está relacionado con el retículo endoplasmático. También encontramos lisosomas (número 12), cuya función principal es realizar la digestión celular y vacuolas que sirven de almacén (en el dibujo están marcadas con el 10). En el citoplasma aparecen, también, orgánulos con doble membrana que generan energía: los cloroplastos, que realizan la fotosíntesis, en este dibujo que representa a una célula animal no los verás ya que son característicos de las células vegetales y las mitocondrias (número 9), encargadas de la respiración celular. Las estructuras sin membrana que aparecen en el citoplasma son los ribosomas y centriolos (número 13). Imagen 32. Autor: Desconocido. Licencia Creative Commons El núcleo está rodeado por una doble cubierta llamada envoltura nuclear con poros (obsérvalo en la microfotografia), en cuyo interior se encuentra un líquido llamado nucleoplasma que contiene, disperso en él, material hereditario (ADN) y unas condensaciones llamadas nucléolos. Fíjate en las imágenes de este vídeo ya que te ayudarán a imaginarte cómo es el núcleo. Aunque algunos términos no te suenen, no te preocupes, se verán en los Temas siguientes. Biología Página 20 de 29

21 El material genético que aparece en las células eucariotas es ADN lineal y de doble hélice y aparece unido a unas proteinas llamadas histonas. Al condensarse la hebra de ADN se forman los cromosomas. Imagen 33. Autor: Silvia3. Dominio público La célula eucariota se divide por mitosis o meiosis, lo que le permite formar células exactamente iguales a la célula madre (mitosis) o células llamadas gametos, que participan en la reproducción sexual (meiosis). El lugar donde se encuentra el material hereditario, el ADN, es: La membrana plasmática. El núcleo. Biología Página 21 de 29

22 El citoplasma. La forma de reproducción de células eucariotas. Es por procesos parasexuales. Sólo se divide el núcleo. Una de las formas de reproducción se denomina meiosis. Una vez que conoces las características y la estructura de las células procariotas y eucariotas, podrías compararlas? Biología Página 22 de 29

23 4. Células de animales y células de vegetales Fíjate en estas dos imágenes. Aunque las dos corresponden a células eucariotas una es un tejido animal, la otra es del tejido de un vegetal. Encuentras algunas diferencias entre ellas? Imagen 34. Autor: Reytan. Licencia Creative Commons Imagen 35. Autor: Fabelfroh. Licencia Creative Commons Estás en lo cierto, estos tejidos son bastante diferentes. El de arriba se corresponde con un tejido animal, el de abajo con uno vegetal. Por lo general, las células vegetales son de mayor tamaño que las animales, y se encuentran envueltas por una gruesa pared celular que les da esta característica forma poliédrica. Las células eucariotas pueden presentar diferente estructura según formen parte de plantas o de animales. Se les llama, por tanto, células animales o células vegetales. Mira este vídeo, te va a servir para que comiences a apreciar las diferencias entre células animales y vegetales que desarrollaremos en los siguientes apartados. Biología Página 23 de 29

24 Como habrás visto, aunque tanto la célula animal como la vegetal son eucariotas, existen entre ellas claras diferencias. Vamos a comenzar analizando lo que presentan en común: Las dos tienen un alto grado de organización, con numerosas estructuras internas delimitadas por membranas. Presentan membrana plasmática, que regula los intercambios entre la célula y el exterior. Tienen membrana nuclear con poros, que establece una barrera entre el material genético y el citoplasma, y tienen también retículo endoplasmático, aparato de Golgi y ribosomas. Presentan mitocondrias que extraen energía de la materia orgánica. Imagen 36. Autor: Desconocido. Licencia Creative Commons También podemos encontrar en los dos tipos de células, aunque cambien un poco de unas a otras: Lisosomas, que intervienen en la digestión intracelular de sustancias y peroxisomas, que realizan la oxidación de sustratos. Material de reserva, en la célula animal son gránulos de glucógeno y en la vegetal de almidón. Las vacuolas, que son orgánulos para almacenar sustancias: éstas son numerosas y pequeñas en células animales, pero grandes y escasas en células vegetales. La posición del núcleo, centrado en células animales y desplazado por las vacuolas en células vegetales. Esta tabla es importante, contiene las principales diferencias entre células animales y vegetales. Estructura Célula animal Célula vegetal Biología Página 24 de 29

25 Membrana de secrección No siempre Sí. Es la pared celular de celulosa Aparato de Golgi Grande Pequeño Cloroplastos No Sí Centriolos Sí No Vacuolas pequeñas y numerosas grandes y escasas Observa esta imagen: Podrías decir si son verdaderas o falsas estas afirmaciones? Imagen 37. Autor: Desconocido. Autorizado su uso educativo no comercial Es una célula animal: La vacuola desplaza de la posición central al núcleo: Tiene cloroplastos, es por tanto una célula animal. Biología Página 25 de 29

26 4.1. La célula animal - Ahora que conozco muchos términos relacionados con las células, empiezo a entender muchos conceptos que el médico me explicaba. La célula animal presenta un núcleo que aisla el material genético del citoplasma; en él están el material hereditario y el nucleolo. Presenta además todos estos orgánulos: Membrana plasmática. Retículo endoplasmático liso y rugosos. Aparato de Golgi. Mitocondria. Ribosomas. Centrosomas (centriolos). Lisosomas. Microtúbulos. Un orgánulo exclusivo de la célula eucariota animal es el centrosoma, formado por dos centriolos. Participa en el proceso de división celular, permitiendo que se forme el huso acromático, gracias al cual se desplazan los cromosomas a los polos de la célula. También interviene en el movimiento celular. Imagen 38. Autor: Desconocido. Autorizado su uso educativo no comercial Si los centrosomas intervienen en la división celular, crees que pueden ser los responsables de algunas de las enfermedades Biología Página 26 de 29

27 que se conocen? Trata de identificar los orgánulos que son exclusivos de una célula eucariota animal con esta actividad. Fíjate en el nombre del orgánulo y decide si pertenece a una célula animal o vegetal. Es fácil, pero si te equivocas, dale a reiniciar. Contesta si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones. La pared celular es exclusiva de células eucariotas: Las mitocondrias aparecen en eucariotas animales y vegetales: Los centriolos son exclusivos de las células animales: En esta misma Unidad, en los siguientes Temas estudiaremos con más detalle la estructura de una célula eucariota animal. Si quieres ir descubriendo su estructura, pasa el cursor sobre cada nombre de esta animación: Autora: Lourdes Luengo. Licencia Creative Commons Repasa todos los contenidos sobre célula animal realizando este ejercicio. Biología Página 27 de 29

28 4.2. La célula vegetal Como ya has visto, una célula animal y una vegetal, aunque son eucariotas, presentan diferencias. Fíjate cómo se aprecian las células de un tejido vegetal, en este caso es una preparación de la epidermis de cebolla, cuando se observan al microscopio óptico. Fíjate también en cómo aumenta la imagen al cambiar el número de aumentos. Si observamos la estructura de las células vegetales, podemos encontrar, además del núcleo, (donde aparece el material hereditario y el nucléolo): Pared celular de celulosa. Membrana plasmática. Retículo endoplasmático liso y rugoso. Aparato de Golgi. Mitocondrias. Ribosomas. Cloroplastos. Vacuolas. Imagen 39. Autor: uvigo. Licencia Creative Commons Biología Página 28 de 29

29 Son orgánulos exclusivos de las células vegetales la pared celular formada por celulosa, cuya función es proteger a las células vegetales de los cambios de presión osmótica, y los plastos que pueden acumular almidón, carotenos, proteínas... o clorofila, y en este caso reciben el nombre de cloroplastos. La pared celular de células vegetales, además de hacer que la célula sea resistente a los cambios de presión osmótica, es la encargada de dar forma, rigidez a la célula y de impermeabilizarla. Se encuentra formada fundamentalmente por celulosa. La celulosa es el compuesto orgánico más abundante en la Tierra; pese a ello, no todos los seres vivos pueden usarla como alimento, ya que para degradarla se necesitan enzimas específicas. Herbívoros como la vaca o insectos como termitas tienen en su tracto digestivo los microorganismos que sí pueden degradarla, y por tanto pueden usarla de alimento. Los seres humanos no podemos digerirla, por lo que la celulosa pasa por nuestro tracto digestivo como "fibra", sin modificaciones, actuando en la regulación del tránsito intestinal. En relación con la célula vegetal, responde verdadero o falso en las cuestiones siguientes. La forma que tienen es por la vacuola que desplaza al núcleo: El centrosoma es característico de este tipo celular: Los plastos sólo pueden estar cargados de clorofila, de ahí que a todos se les llame cloroplastos: Te salió bien el ejercicio de unir nombre y orgánulos en la célula animal? Esta otra actividad es similar, pero para la célula vegetal. A por ella! Todos los orgánulos que hemos ido nombrando aparecen en esta animación. Podrías reconocerlos? Puedes moverlos arrastrando con el ratón. Biología Página 29 de 29