I. LA ORGANIZACIÓN CELULAR DE LOS SERES VIVOS

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1 CIENCIAS NATURALES. GES II 1ª EVALUACIÓN LA CÉLULA I. LA ORGANIZACIÓN CELULAR DE LOS SERES VIVOS Desde el mayor al menor de los seres vivos, todos están formados por células. Las células son las unidades básicas que constituyen un ser vivo. Existen seres formados por un conjunto de millones de células, pero existen otros se-res vivos que están formados por una sola célula. Los seres vivos formados por una sola célula son los seres unicelulares. Esta célula está en contacto directo con el medio que la rodea y obtiene de él todo lo que necesita para vivir. Los seres vivos formados por un conjunto de millones de células se denominan seres pluricelulares. La mayoría de estas células no tienen contacto directo con el medio ex-terno, pero todas necesitan la materia y la energía del exterior para realizar sus funciones vitales. Debido a ello se han especializado; es decir, existen diversos tipos de células con funciones distintas: una captan el alim ento, otras transportan el oxígeno E l trabajo coord inado de todas ellas hace posible la vida del individuo. II. FORMA, TAMAÑO Y TIPOS DE CÉLULAS La forma de las células es muy variada: cilíndrica, esférica, estrellada, de disco, etc. Siempre tienen volumen, sólo unas pocas son planas. Del tamaño diremos algo parecido: una bacteria puede medir 1-2 micras, mientras que una célula nerviosa de ballena mide varios metros. Básicamente encontramos dos tipos de células: Las células procariotas, como las bacterias, no tienen el núcleo separado del resto de la célula. Las células eucariotas, como las de las algas, los hongos, las plantas y los animales, tienen un núcleo delimitado por una membrana. La mayor parte de las células no es observable a simple vista, ya que sus dimensiones son muy pequeñas. Para verlas debemos utilizar el microscopio. El microscopio es un instrumento que permite obtener imágenes aumentadas de objetos muy pequeños. Existen microscopios ópticos y microscopios electrónicos. El microscopio óptico permite apreciar la forma de las células y cómo se agrupan éstas en los distintos órganos de los seres vivos. Con el microscopio electrónico podemos, además, apreciar detalles del interior de las células.

2 III. PARTES DE LA CÉLULA Aunque presentan algunas diferencias entre ellas, las células de los vegetales y las de los animales tienen en común tres partes bien diferenciadas: la membrana plasmática, el citoplasma y el núcleo. La membrana plasmática es la capa que rodea la célula y a través de ella se produce el intercambio de sustancias con el exterior. El citoplasma es el espacio comprendido entre la membrana y el núcleo. Está formado por una sustancia líquida viscosa llamada hialoplasma en la que se encuentran inmersos los orgánulos celulares. É stas son las pequeñas piezas que com ponen la célula. El núcleo se encuentra en el interior de la célula, separado del citoplasma por la envoltura nuclear, y dirige las funciones de la célula. FUNCIÓN ORGÁNULO Controla las funciones celulares Núcleo F abrican y alm acenan energía Mitocondrias Cloroplastos (células vegetales sólo) Ribosomas Sintetizan sustancias, las almacenan, las transportan o las digieren. Retículo endoplasmático Aparato de Golgi Lisosomas Vacuolas Centriolos (células animales sólo) Originan movimientos, o dan forma a las células. Citoesqueleto Pared celular (células vegetales sólo)

3 Controla las funciones celulares: el núcleo. El control de la célula lo realiza el núcleo, ya que su ADN lleva información imprescindible para el funcionamiento celular. El núcleo está rodeado por una membrana nuclear que contiene unos poros a través de los que se comunica con el citoplasma. Durante la división celular, el núcleo se fragmenta, y el material genético se hace visible en el microscopio como unos bastoncillos, llamados cromosomas. Las células humanas tienen 46 cromosomas (iguales dos a dos, que se pueden agrupar en 23 parejas), salvo las células reproductoras (óvulos y espermatozoides), que sólo tienen 23 cromosomas (uno de cada pareja). Sintetizan sustancias, las almacenan, las transportan o la digieren Ribosomas Son pequeñísimas partículas que intervienen en la fabricación de proteínas. Están constituidos por dos subunidades. Retículo endoplasmático Es una red de membranas interconectadas que forman canales dentro de la célula. A veces, está cubierto por ribosomas. Almacena sustancias, como las proteínas que se forman en los ribosomas, y las transporta a otros lugares de la célula.

4 Aparato de Golgi Es un conjunto de membranas apiladas con forma de saco. Acumula sustancias del retículo endoplasmático y se encarga de su secreción al exterior celular. También aporta materiales a la membrana plasmática para renovarla. Lisosomas Son pequeños sacos que digieren sustancias celulares y materiales ingeridos por la célula, de forma que, a partir de ellos, obtienen nutrientes. Vacuolas Son vesículas que almacenan o expulsan sustancias de desecho. En las células vegetales solo hay una o dos grandes vacuolas, que ocupan casi todo el espacio celular. Fabrican y almacenan energía Mitocondrias En su interior tienen unos tabiques llama-dos crestas. En ellas se produce la respiración celular, que consiste en la obtención de la energía química necesaria para el funcionamiento celular a partir de nutrientes que proporcionan los alimentos.

5 Cloroplastos (exclusivos de las células vegetales) Contienen membranas internas apiladas llamadas tilacoides. En ellas se lleva a cabo la fotosíntesis, proceso en el que se utiliza la energía de la luz para la fabricación o síntesis de los azúcares. Originan movimientos o dan forma a las células Centriolos (exclusivos de células animales) Son una pareja de pequeños cilindros que intervienen en la separación de los cromosomas durante la reproducción celular. Citoesqueleto Es un conjunto de filamentos del citoplasma que sostienen los orgánulos, dan forma a la célula y son responsables del movimiento, ya que configuran la estructura de cilios y flagelos. Pared celular (propia de células vegetales) Es una cubierta protectora que rodea la membrana plasmática y da forma a la célula. Su componente químico fundamental es la celulosa.

6 IV. Funciones de la célula Todos los seres vivos realizan unas funciones vitales: la nutrición, la relación y la reproducción. Estas tres funciones vitales se llevan a cabo en todas las células. La función de nutrición Mediante la nutrición la célula debe conseguir: 1. La materia necesaria para crecer y para reponer las partes de la célula que van envejeciendo. 2. La energía, en forma de una molécula llamada ATP, que necesita para su actividad. El ATP es el combustible que hace funcionar las células de todos los seres vivos. La nutrición vegetal Los vegetales toman materia inorgánica del medio externo, es decir, agua, dióxido de carbono y sales minerales. Estas sustancias se dirigen a las partes verdes de la planta. Una vez allí, estas sustancias entran en los cloroplastos y se transforman en materia orgánica. Para ello se utiliza la energía procedente de la luz que ha sido captada por la clorofila. Este proceso recibe el nombre de fotosíntesis. Además de la materia orgánica, se obtiene oxígeno. Una parte de éste es desprendida por la planta y el resto se utiliza a continuación en las mitocondrias. Una parte de la materia orgánica, junto con el oxígeno procedente del exterior y de la fotosíntesis, entra en las mitocondrias. Allí se realiza la respiración celular y se obtiene el ATP necesario para todas las actividades de la célula. Además se produce dióxido de carbono que en parte se desprende de la planta y en parte se utiliza para la fotosíntesis, juntamente con el que la planta toma del exterior. Este tipo de nutrición, en la que los seres vivos toman materia inorgánica del medio externo y, por lo tanto, no dependen de otros seres vivos para alimentarse, recibe el nombre de nutrición autótrofa.

7 La nutrición animal Los animales no pueden transformar materia inorgánica en materia orgánica. Tampoco pueden utilizar la energía procedente de la luz. Por ello se alimentan siempre de otros seres vivos y así obtienen la materia orgánica que precisan para crecer y construir su cuerpo. Al igual que en las células vegetales, una parte de esta materia orgánica es utilizada en las mitocondrias, se realiza la respiración celular y se obtiene ATP y dióxido de carbono. Éste es eliminado fuera del cuerpo del animal. Cuando los seres vivos se alimentan de la materia orgánica de otros seres vivos, se dice que su nutrición es heterótrofa. La función de relación La función de relación de una célula es su capacidad para responder ante un estímulo. Llamamos estímulos a los cambios que provocan respuestas celulares. Los estímulos pueden ser químicos (como los cambios en la concentración de sal en el medio) y físicos (como los cambios de temperatura o de luminosidad). El movimiento es una forma de responder a los estímulos para obtener alimento, huir de un peligro, etc. Tipos de movimientos celulares Vibrátil La célula hace vibrar ciertos filamentos que se encuentran en su superficie, y que pueden ser de dos tipos: los cilios (cortos y numerosos) y los flagelos (largos y poco numerosos). El movimiento de los cilios puede desplazar las células o arrastrar las partículas del medio, que pueden ser capturadas (paramecio) o expulsadas del organismo (células de los bronquios). Ameboide La célula avanza al emitir unas prolongaciones llamadas pseudópodos. Estos se forman gracias a la actividad del citoesqueleto. Contráctil La célula se acorta y se alarga gracias a unos filamentos contráctiles muy finos que se encuentran en su interior.

8 La función de reproducción La reproducción celular es un proceso por el que a partir de una célula madre inicial se obtienen dos células nuevas o hijas, idénticas a la madre. Aparentemente a la célula madre le bastaría con partirse en dos y repartir los orgánulos entre las hijas a partes iguales, pero la maraña de fibras del ADN del núcleo no puede repartirse al azar. El reparto debe hacerse de una forma sistemática y precisa para que las células resultantes lleven la misma información. Este proceso se llama mitosis y durante la misma, las fibras de ADN se duplican y se empaquetan por separado en unas estructuras en forma de bastoncillos, los cromosomas. El número de cromosomas que aparecen es siempre el mismo en cada especie (en las células humanas hay 46 cromosomas). Como resultado de la mitosis, se obtienen dos células hijas en las que el ADN es idéntico y exactamente igual al de la célula madre.

9 Las bacterias Las bacterias son seres vivos unicelulares muy pequeños pero visibles con el microscopio óptico. Son células procariotas, capaces de vivir en todos los medios por extremos que parezcan. Según su forma se dividen en: Cocos: si son redondas. Se pueden agrupar de dos en dos (diplococos), en filas (estreptococos) y en racimos (estafilococos). Bacilos: si son alargadas. Se suelen agrupar en filas (estreptobacilos). Vibriones: en forma de coma. Espirilos: alargados y algo helicoidales. Hay bacterias autótrofas y heterótrofas. También encontraremos las que necesitan oxígeno para vivir (aerobias) y las que viven sin él (anaerobias). Entre las bacterias patógenas, podemos mencionar la Salmonella typhi, que produce el tifus, la Chlostridium tetani, la bacteria del tétanos, y el bacilo de Koch, microorganismo que causa la tuberculosis.

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11 Ejercicios 1. Qué función tienen los centriolos? 2. Indica cuales son los orgánulos exclusivos de las células vegetales 3. Dibuja el aparato de Golgi y explica las funciones que lleva a cabo en el interior celular. 4. Indica a partir del siguiente dibujo el nombre y la función de las estructuras señaladas Qué tipo de célula es?

12 5. Realiza un dibujo de una célula vegetal e indica la función principal de cada uno de sus orgánulos. 6. Completa el siguiente cuadro: Nutrición vegetal Nutrición animal Materia que toman del exterior Orgánulos que intervienen Moléculas que se obtienen 7. Fíjate en estas palabras griegas y su significado: A utos: a sí m ism o ; H eteros: de otro ; T rofos: alim entarse. E xplica qué quieren decir las palabras autótrofo y heterótrofo. 8. Qué es un estímulo? Cita ejemplos de estímulos a los que respondan las células.

13 9. Para qué tipo de movimiento celular es necesario el cambio de forma de las células? 10. Completa el esquema de las células poniendo los nombres que faltan.