BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA DE 3º DE E.S.O. I.E.S. JUAN DE PADILLA. Santiago Pérez Rico. 1

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1 BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA DE 3º DE E.S.O. I.E.S. JUAN DE PADILLA. Santiago Pérez Rico. 1 TEMA 2.- LA CÉLULA, UNIDAD DE LOS SERES VIVOS 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.

2 BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA DE 3º DE E.S.O. I.E.S. JUAN DE PADILLA. Santiago Pérez Rico. 2 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 Estructura de la célula procariota y eucariota

3 BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA DE 3º DE E.S.O. I.E.S. JUAN DE PADILLA. Santiago Pérez Rico. 3 ORGÁNULOS CELULARES MEMBRANA CITOPLASMA MEMBRANA CITOPLASMA NÚCLEO CÉLULA PROCARIOTA ORGÁNULO COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA FUNCIONES Pared celular Glúcidos - Protección. (*) Membrana - Controlar el intercambio de sustancias Fosfolípidos y proteínas (Con poros) plasmática entre la célula y su medio externo. Hialoplasma Agua con sustancias disueltas - Reacciones metabólicas. (*) Mesosomas Fosfolípidos, proteínas y enzimas - Respiración celular. - Contener la información genética para la ADN ADN fabricación de proteínas y para la (cromosoma) reproducción celular. Ribosomas ARN r y proteínas - Fabricar las proteínas de la célula. (*) Cromatóforos Fosfolípidos, proteínas y clorofila - Fotosíntesis. CÉLULA EUCARIOTA ORGÁNULO COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA FUNCIONES (x) Pared celular Celulosa (Con poros) - Protección. Dar forma a la célula. (*) Membrana - Controlar el intercambio de sustancias Fosfolípidos y proteínas (Con poros) plasmática entre la célula y su medio externo. Hialoplasma Agua con sustancias disueltas - Reacciones metabólicas. Ribosomas ARN r y proteínas - Fabricar las proteínas de la célula. (*) Retículo Fosfolípidos y proteínas (Dos tipos: - Circulación de sustancias por sus tubos endoplasmático liso y rugoso) y canales huecos. (*) Aparato de Fosfolípidos y proteínas (Sáculos y - Empaquetar sustancias en las vesículas Golgi vesículas) que produce y, a veces, secretarlas. (*) Lisosomas Fosfolípidos, proteínas y enzimas digestivas (Contenido denso) - Digestión celular. (*) Vacuolas Fosfolípidos, proteínas y contenido variable (poco denso) - Almacenar sustancias. Fosfolípidos, proteínas, glúcidos, Mitocondrias ADN, ARN, enzimas (Con dos membranas, crestas, matriz y - Respiración celular. ribosomas) Fosfolípidos, proteínas, glúcidos, (x) Cloroplastos ADN, ARN, enzimas y clorofila (Con dos membranas, estroma y - Fotosíntesis. ribosomas) (+) Centríolos Proteínas (Son dos, en posición perpendicular entre sí) - Formar el huso para la división celular. (+) Cilios y flagelos Proteínas - Movimiento vibrátil de la célula. (*) Membrana Fosfolípidos y proteínas (Membrana - Controlar el intercambio de sustancias nuclear doble, con poros) entre el núcleo y el citoplasma. Nucleoplasma Agua con sustancias disueltas - Cromatina / ADN condensado con proteínas / - Ordenar la fabricación de proteínas. Cromosomas ADN supercondensado con proteínas - Reproducción celular. Nucleolos ADN, ARN y proteínas (Uno o más) - 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.

4 BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA DE 3º DE E.S.O. I.E.S. JUAN DE PADILLA. Santiago Pérez Rico 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.

5 BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA DE 3º DE E.S.O. I.E.S. JUAN DE PADILLA. Santiago Pérez Rico. 5 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.

6 BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA DE 3º DE E.S.O. I.E.S. JUAN DE PADILLA. Santiago Pérez Rico. 6 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 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.

7 BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA DE 3º DE E.S.O. I.E.S. JUAN DE PADILLA. Santiago Pérez Rico. 7 TEJIDO PRINCIPALES TEJIDOS ANIMALES Y HUMANOS CARACTERÍSTICAS Tejido epitelial (epitelios) Tejido adiposo Tejido óseo (forma los huesos) Tejido conjuntivo Tejido cartilaginoso (forma los cartílagos) Tejido muscular (forma los músculos) Tejido nervioso Recubren externamente el cuerpo e internamente órganos y cavidades. Ejemplo: epidermis de la piel. Sus células acumulan grasa. Forma la hipodermis de la piel. Los huecos entre sus células están impregnados con fosfato cálcico, lo cual le da gran dureza. Es un tejido de relleno que relaciona o une otros tejidos. Ejemplo: dermis de la piel. Los espacios entre células contienen sustancia sólida. Los cartílagos tienen función esquelética. Ejemplo: anillos de la tráquea y los bronquios. Sus células (fibras musculares) son alargadas y están especializadas en contraerse y dilatarse. Hay tres tipos: liso, estriado y cardiaco. 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 Aparato respiratorio Aparato circulatorio Aparato excretor Aparato reproductor Sistema nervioso Sistema endocrino Sistema muscular (*) Sistema esquelético u óseo (*) Sistema tegumentario (tegumento o piel) Nutrición Nutrición Nutrición Nutrición Reproducción (*) El sistema muscular y el esquelético constituyen en conjunto el aparato locomotor.

8 BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA DE 3º DE E.S.O. I.E.S. JUAN DE PADILLA. Santiago Pérez Rico. 8 L A C É L U L A Puede ser Se nutre (Heterótrofa) Se relaciona PROCARIOTA ANIMAL EUCARIOTA VEGETAL Se nutre (Autótrofa) Se relaciona Se reproduce Se reproduce Asociación y diferenciación Tejidos animales Asociación y diferenciación 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.

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