Cómo se estudian las células?

Transcripción

1 Unidad Cómo se estudian las células? La célula es la unidad funcional y estructural de los seres vivos. Son tan pequeñas que no se pueden observar a simple vista. Para poder observarlas se tuvo que desarrollar un instrumento llamado microscopio. En la Antigüedad, los griegos pensaban que la materia estaba compuesta por diversos elementos (agua, aire, fuego y tierra), hoy sabemos que el cuerpo humano se compone por agua, pero Te imaginas un cuerpo humano o animal compuesto por tierra? Posteriormente, un filósofo griego demostró que la materia estaba constituida por diminutas estructuras, invisibles al ojo humano, llamadas átomos. Así, la visión de nuestros componentes básicos fue cambiando en la medida en que se hacían nuevos estudios y en particular, gracias al microscopio. La recolección de datos, demostró que las células tienen características particulares, que hay muchas distintas y que tienen diferentes funciones. Todo este conocimiento se compiló y posteriormente fue llamado teoría celular. Esta plantea, en forma muy resumida, que todos los seres vivos están formados por células, las células son la unidad funcional de los seres vivos, toda célula se origina de una célula preexistente y las células contienen el material hereditario. Luego se descubrió que hay dos grandes grupos de células, procariontes y eucariontes. En el primer grupo se encuentran las bacterias y archea y en el segundo, células animales y vegetales. Visita la Web En el caso de no tener microscopios en el colegio, conéctate al sitio microscope/scope.html a. Utiliza el microscopio con la ayuda de la guía que aparece en la página 2. b. Explica para qué sirven los diferentes tornillos y objetivos que posee el microscopio. La célula es la unidad mínima de la vida. Para poder estudiarla necesitamos utilizar el microscopio. Actividad Junto con tu profesor consigue los siguientes materiales: un microscopio óptico, un portaobjetos, un cubreobjetos, una tórula o cotonito, azul de metileno, un gotario y papel absorbente. A continuación podrás observar células de tu cuerpo, siguiendo estas instrucciones.. Revisa los anexos de las páginas 20 y 2 sobre el uso del microscopio y preparación de muestras. 2. Raspa suavemente tu paladar con una tórula, como te indicará tu profesor, y luego coloca la muestra sobre el portaobjetos, frotando la tórula sobre él. 3. Aplica una gota de azul de metileno sobre la muestra y espera 5 minutos; retira el exceso de colorante usando papel absorbente. Observa y dibuja en tu cuaderno las estructuras que ves. 4. Registra tus observaciones y compáralas con las de un compañero. Por qué crees que es necesario añadirle una tinción a la muestra? Células del epitelio bucal. Célula y nutrición en el ser humano 9

2 Las células más pequeñas son bacterias que miden una millonésima parte de cm y solo pueden ser observadas a través de un microscopio electrónico. La mayoría de las células pueden ser vistas utilizando un microscopio óptico y unas pocas, como los ovocitos de algunas aves, que miden entre 6 mm y 25 mm, pueden ser vistas a simple vista. Qué tan diversas son las células? Tal como plantea la teoría celular, la célula es la unidad básica de todas las formas de vida. Ellas existen en un rango amplio de formas, funciones y tamaños. El número en que están presentes en un organismo determinan si este es unicelular o pluricelular. Los organismos unicelulares están formados por una sola célula que, de manera independiente, lleva a cabo todas sus funciones vitales: se alimenta, crece y se reproduce. Por otro lado, los organismos pluricelulares o multicelulares están formados por miles o millones de células que se especializan y se agrupan para llevar a cabo sus funciones. Qué tienen en común las células que componen estos seres vivos?, en qué se diferencian? Además, según su estructura, se pueden clasificar en dos grandes grupos: células procariontes (pro = antes y carion = núcleo) ya que carecen de un núcleo delimitado y células eucariontes (eu = verdadero), porque tienen un núcleo limitado. Tipo de núcleo Organización intracelular Presencia de pared celular Organización del material genético Células eucariontes Bien definido y delimitado por la membrana nuclear. Posee organelos membranosos de doble o simple membrana. Solo las células vegetales presentan pared celular. Se organiza en forma de cromosomas, al interior del núcleo. Células procariontes No posee núcleo definido. No presenta organización interna (organelos). Todas las células de este tipo presentan pared celular. Se presenta disperso en el citoplasma. Organismos representativos Animales y vegetales. Bacterias y arqueas. Representación de la estructura de una célula eucarionte animal. Representación de la estructura de una célula procarionte. 0 Unidad

3 2 Membrana plasmática Constituye el límite de las células. Está formada por una bicapa lipídica, proteínas y carbohidratos. Esta membrana separa el medio interno de la célula del externo y además regula el intercambio de sustancias entre ellos. Al interior de las células eucariontes En el siguiente esquema se representa la estructura y organelos característicos de una célula animal: Ribosomas Pequeñas estructuras formadas por proteínas y ARN. En ellos ocurre la síntesis de proteínas. Retículo endoplásmico Red de sacos membranosos. Existen dos tipos: retículo endoplásmico liso (REL), encargado de la síntesis de lípidos, y retículo endoplásmico rugoso (RER), que participa en la síntesis y modificación de proteínas de secreción. Citoplasma Sustancia de consistencia gelatinosa comprendida entre la membrana plasmática y la membrana nuclear. Está constituido por agua, proteínas y sales minerales. En el citoplasma se encuentran los organelos celulares y ocurren muchas reacciones químicas. Citoesqueleto Red de filamentos y túbulos proteicos que le dan la forma a la célula y además le permiten moverse. Lisosomas Contienen enzimas que digieren restos celulares, moléculas orgánicas, proteínas principalmente, y bacterias que puedan ingresar a la célula. 4 Unidad

4 Unidad Peroxisomas La función principal de este organelo es la detoxificación celular. En su interior hay enzimas que transforman algunas sustancias tóxicas, como el peróxido de hidrógeno, en otras no dañinas para la célula, como agua y oxígeno. Núcleo celular Estructura ubicada generalmente al centro de la célula, está rodeada por una doble membrana denominada membrana nuclear o carioteca, que presenta poros a través de los cuales diversas sustancias entran y salen. En su interior se encuentra el ADN, material genético que controla la expresión de las características estructurales y funcionales de la célula. Organelos formados por una doble membrana, que poseen su propio ADN y que están encargados de suministrar energía utilizable a la célula. Tienen la función de producir ATP, molécula que almacena la energía contenida en los nutrientes. Mitocondrias Visita la Web Visita el sitio animbio/anim/cellinteract.swf y haz clic en cada una de las opciones para observar imágenes obtenidas por microscopía de los distintos componentes celulares. Luego, escribe en tu cuaderno la función que cumple cada uno de ellos. Todas las células eucariontes poseen una estructura similar; sin embargo, existen algunas diferencias entre las células animales y las vegetales. Las células animales poseen unas estructuras cilíndricas, llamadas centríolos, que intervienen en la división celular y que no se encuentran en las vegetales. Las células vegetales, además, de una membrana plasmática poseen una capa externa llamada pared celular. Además, presentan plastidios que no existen en las células animales. Aparato de Golgi Sacos membranosos y aplanados. Su función es modificar químicamente y distribuir las proteínas hacia el interior o exterior de la célula. Las proteínas son transportadas en el interior de pequeñas vesículas originadas en el aparato de Golgi. Lección 2: Estructura y función celular 5

5 2 Una característica importante de los organismos pluricelulares es la especialización de sus células mediante el proceso de diferenciación celular. Esto implica que en nuestro cuerpo hay tipos celulares distintos en cuanto a forma, estructura y funcionamiento. provenientes de una misma célula: el huevo fecundado, que contiene toda la información genética necesaria para que ocurra la diferenciación. Célula y herencia La célula contiene la información necesaria para crecer, funcionar y reproducirse en el momento adecuado. A esta información le llamamos información genética, que no solo se traspasa de una célula madre a las células hijas dentro de un organismo, sino también de padres a hijos en los gametos. La información genética está contenida en una molécula, el ácido desoxirribonucleico o ADN, que se encuentra en todos los tipos de células. Es una macromolécula organizada en forma de doble hebra que está formada por pequeñas subunidades llamadas nucleótidos. Cada uno de ellos está formado por tres moléculas: un azúcar, llamada desoxirribosa, un grupo fosfato y una base nitrogenada. El ADN contiene la información para la fabricación de proteínas, en pequeños segmentos de ADN conocidos como genes. En el ser humano hay unos 25 mil genes, lo que equivale a la información para fabricar 25 mil proteínas diferentes. Las proteínas son las moléculas orgánicas clave de la estructura y funcionamiento celular. Todas las estructuras y funciones de las células dependen de las proteínas. Núcleo celular ADN Nucleótidos Bases nitrogenadas Antes de seguir Los virus son estructuras por lo general más pequeñas que las células eucariontes y la mayoría de las bacterias. Muchos de ellos actúan como agentes infecciosos. Entre las enfermedades humanas causadas por virus están el resfrío común y la gripe. Los virus contienen información genética y carecen de membrana plasmática, citoplasma y ribosomas. De acuerdo con esta información, y con lo que aprendiste en esta lección, responde junto a dos compañeros las siguientes preguntas.. Los virus, son células?, son seres vivos? Argumenta tus respuestas. 2. Si bien los virus tienen material genético, no son capaces de hacer copias de su propio ADN. Propón algún mecanismo que utilicen para poder reproducirse. 6 Unidad