MODELOS Y MODELAJE
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La verdad sobre el nopal

Los postulados de la teoría celular

Los primeros postulados de la teoría celular fueron surgiendo. Tras una cuantiosa investigación desarrollada por los científicos alemanes Matthias Jakob Schleiden y Theodor Schwann se logró crear una lista de principios o postulados que describen el mundo celular(1838).

1.    Absolutamente todos los seres vivos están compuestos por células o por segregaciones de las mismas. Los organismos pueden ser de una sola célula (unicelulares) o de varias (pluricelulares). La célula es la unidad estructural de la materia viva y una célula puede ser suficiente para constituir un organismo.

2.    Todos los seres vivos se originan a través de las células. Las células no surgen de manera espontánea, sino que proceden de otras anteriores.

3.    Absolutamente todas las funciones vitales giran en torno a las células o su contacto inmediato. La célula es la unidad fisiológica de la vida. Cada célula es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su medio.

4.    Las células contienen el material hereditario y también son una unidad genética. Esto permite la transmisión hereditaria de generación a generación.

Especialización celular

El cuerpo está formado por numerosas células eucarióticas, originadas todas ellas a partir de una célula inicial o cigoto, resultado de la unión de dos gametos durante la reproducción sexual.

Todas estas células tienen la misma información genética, ya que proceden de una misma célula. Sin embargo, se diferencian unas de otras durante el desarrollo embrionario, debido a un proceso denominado diferenciación o especialización celular.

En este proceso, las células se agrupan y forman los tejidos. Como consecuencia, presentan claras diferencias tanto en su estructura como en su función.

La especialización de las células para formar tejidos supone hacer un trabajo determinado y específico, desarrollar una forma característica y producir cambios en el citoplasma, relacionados con las diferentes funciones de los organelos.

2- Tejidos

Los tejidos están constituidos por células que presentan la misma estructura y cumplen una misma función. Se pueden distinguir cuatro grupos de tejidos distintos:

- Tejidos epiteliales.

- Tejidos conectivos.

- Tejidos musculares.

- Tejido nervioso.

1- Tejido epitelial:

El tejido epitelial o epitelio recubre tanto la superficie externa del cuerpo como el interior y el exterior de los órganos.

Puede ser:

a- De revestimiento. Las células que lo forman pueden ser cilíndricas, cúbicas o planas. Actúa como protector de la estructura que recubre.

b- Glandular. Sus células están especializadas en producir sustancias que liberan al exterior. Estas células se suelen agrupar y formar estructuras llamadas glándulas, como las sebáceas, que producen grasa, o las del intestino, que fabrican jugos digestivos.

2- Tejidos conectivos

Los conectivos son un conjunto de tejidos que tienen función estructural y de protección. Se caracteriza porque sus células están rodeadas de abundante sustancia intercelular, en la que está incluida una gran cantidad

de fibras fabricadas por las propias células. El tejido conectivo agrupa diferentes tipos de tejidos con funciones diferentes:

a) El tejido conjuntivo es un tejido resistente con función estructural. Está formado por células llamadas fibrocitos que se encargan de sintetizar fibras como el colágeno. Se encuentra uniendo otros tejidos u órganos.

b) El tejido adiposo está formado por células llenas de grasa llamadas adipocitos. Actúa como protector de órganos internos, como ocurre con el corazón o el riñón. También sirve como estructura de reserva de energía para el organismo.

c) El tejido cartilaginoso o cartílago:  es un tejido de sostén. Forma estructuras duras pero elásticas. Se encuentra en el esqueleto en los embriones y dentro del adulto en las articulaciones, las orejas, la tráquea, la nariz y los discos intervertebrales. Sus células se denominan condrocitos y su sustancia intercelular es sólida, compuesta de fibras de colágeno y otras fibras de proteínas elásticas. Por ello tiene una consistencia firme, que lo hace adecuado para realizar funciones de sostén.

d) El tejido óseo Constituye el componente esencial de los huesos. Está formado por una matriz dura y células llamadas osteocitos. se encuentran dispersas en la abundante sustancia intercelular. El tejido óseo forma el esqueleto de los vertebrados. Su función es de sostén y protección.

e)  Tejido sanguíneo. La sangre es considerada como tejido conectivo, debido a que está formada por una abundante sustancia intercelular líquida, denominada plasma, en la que se encuentran células suspendidas. Su función es transportar oxígeno, dióxido de carbono y nutrientes.

Las células sanguíneas

Existen tres clases de células sanguíneas: glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas.

- Los glóbulos rojos o hematíes son células que carecen de núcleo. Su función es transportar oxígeno y dióxido de carbono mediante la hemoglobina, que es una proteína que les da el color rojo.

- Los glóbulos blancos son células incoloras de varios tipos, encargadas de defender el organismo de cualquier agente causante de enfermedad.

- Las plaquetas o trombocitos son células pequeñas incoloras y sin núcleo. Intervienen en la coagulación de la sangre.

3- Tejido muscular

El tejido muscular está formado por células alargadas llamadas fibras musculares. Forma los músculos y es el responsable del movimiento del movimiento de las partes del cuerpo.

Se distinguen tres tipos:

a) Tejido muscular estriado esquelético. Forma los músculos que se unen a los huesos y producen su movimiento. Su contracción es voluntaria.

b) Tejido muscular estriado cardiaco. Compone las gruesas paredes del corazón. Su contracción es involuntaria.

c) Tejido muscular liso. Están localizadas en las paredes de los órganos viscerales huecos, a excepción del corazón. Se encuentra, por ejemplo, tapizando las paredes del estómago, de los vasos sanguíneos o de la vejiga. Su contracción es involuntaria.

4- Tejido nervioso

 El tejido nervioso está formado por células especializadas llamadas neuronas y células de apoyo llamadas neuroglias. Este tejido forma el sistema nervioso (encéfalo, la médula espinal y los nervios).  Se encarga de recoger la información tanto del exterior como del interior del cuerpo y transmitirla a los centros nerviosos para elaborar las respuestas adecuadas en cada caso.

Estructura celular

Estructura de las células procariotas

Las células procariotas estructuralmente son las más simples y pequeñas. Como toda célula, están delimitadas por una membrana plasmática que contiene pliegues hacia el interior (invaginaciones) algunos de los cuales son denominados laminillas y otro es denominado mesosoma y está relacionado con la división de la célula.

La célula procariota por fuera de la membrana está rodeada por una pared celular que le brinda protección.

¿Cómo son por dentro? El citoplasma

El interior de la célula se denomina citoplasma. En el centro es posible hallar una región más densa, llamada nucleoide, donde se encuentra el material genético o ADN. Es decir que el ADN no está separado del resto del citoplasma y está asociado al mesosoma.

En el citoplasma también hay ribosomas, que son estructuras que tienen la función de fabricar proteínas. Pueden estar libres o formando conjuntos denominados polirribosomas.

Estructura de las células eucariotas

Las células eucariotas son generalmente más grandes que las células procariotas, y se encuentran principalmente en los organismos multicelulares.

Las células eucariotas también contienen otros orgánulos además del núcleo. Un orgánulo es una estructura dentro del citoplasma que realiza un trabajo específico en la célula.

Los orgánulos llamados mitocondrias, por ejemplo, proporcionan energía a la célula, y los orgánulos llamados sustancias vacuolas se almacenan en la célula. Estos permiten a las células eucariotas realizar más funciones que las que las células procariotas pueden hacer. Por ello se dice que las células eucariotas tienen una mayor especificidad que las células procariotas.

Diferencias entre ambas células

La principal diferencia radica en que en las células procariotas el material genético no está separado del citoplasma y las eucariotas presentan el material genético está organizado en cromosomas rodeados por una membrana que los separa del citoplasma.

Otra de las diferencias principales entre la célula eucariota y procariota es que los organismos eucariotas tienen un núcleo rodeado de una membrana, mientras que los procariotas no.

Para concluir, cabe decir que en las procariotas el ADN se encuentra en una región del citoplasma, llamada nucleoide, a diferencia de la célula eucariota, donde la información genética se encuentra en el núcleo.

Teoría celular

Como las células son muy pequeñas, no se supo de ellas hasta la invención del microscopio, a mediados del siglo XVII (véase el apartado “Investigación científica: En busca de la célula”, en las páginas 58-59). Pero ver las células fue apenas el primer paso para entender su importancia. En 1838, el botánico alemán Matthias Schleiden concluyó que las células y las sustancias que producen forman la estructura básica de las plantas y que el crecimiento vegetal se da por agregación de células nuevas. En 1839, el biólogo alemán Theodor Schwann (amigo y colaborador de Schleiden) llegó a conclusiones similares para las células animales.   El trabajo de Schleiden y Schwann arrojó una teoría unificada de las células como unidades fundamentales de la vida. En 1855, el médico alemán Rudolf Virchow completó la teoría celular al concluir que todas las células provienen de células ya existentes. La teoría celular es un concepto unificador en la biología y comprende tres principios:

• Todo organismo vivo está compuesto por una o más células.

• Los organismos vivos más pequeños son células únicas y las células son las unidades funcionales de los organismos multicelulares.

• Todas las células proceden de otras células.

 Todos los seres vivos, de las bacterias microscópicas al cuerpo humano y las secuoyas gigantescas, están compuestos por células. Si bien una bacteria consta de una sola célula relativamente simple, el cuerpo humano tiene billones de células complejas, especializadas en una enorme variedad de funciones. Para sobrevivir, las células deben obtener energía y nutrimentos de su entorno, sintetizar proteínas y otras moléculas necesarias para crecer y repararse, y eliminar los desechos. Muchas células deben interactuar con otras. Para asegurar la continuidad de la vida, las células también deben reproducirse. Estas actividades se logran en partes especializadas de las células, como se verá más adelante.

 

La célula como unidad de vida 

Célula, unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma.  

Una célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerar se vivó. De este modo, puede clasificar se a los organismos vivos según el número de células que posean: si sólo tienen una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos microscópicos); si poseen más, se les llama pluricelulares. En estos últimos el número de células es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones, como en el caso del ser humano. 

 La biología estudia las células en función de su constitución molecular y la forma en que cooperan entre sí para constituir organismos muy complejos, como el ser humano. Para poder comprender cómo funciona el cuerpo humano sano, cómo se desarrolla y envejece y qué falla en caso de enfermedad, es imprescindible conocer las células que lo constituyen.