Monografia de La Celula

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE ICA BIOLOGIA TEMA: LA CELULA ANIMAL PROFESOR: ING: JESUS LEGUA ANGULO GRUPO N° 3 2015

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El desarrollo de la teoría celular es una ilustración de la interacción entre hechos e ideas. Los avances técnicos han permitido ir descifrando poco a poco...

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE ICA

BIOLOGIA

TEMA:

LA CELULA ANIMAL

PROFESOR:

ING: JESUS LEGUA ANGULO

GRUPO N° 3

2015

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El agradecimiento especial para Dios todopoderoso que nos da la vida y la

sabiduría para poder entender

cada clase.

Dedico este trabajo a mis padres, mi profesor y a todos los que de alguna manera me han apoyado a poder realizarlo.

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INTRODUCCION

De los 3.800 millones de años que la vida lleva existiendo sobre la Tierra, la

historia completa de la humanidad, desde la vida en las cavernas hasta el

moderno departamento de nuestros días, representa bastante menos del

uno por ciento de todo este tiempo, realmente es un período insignificante.

Durante los primeros dos mil millones de años los únicos habitantes de la

Tierra fueron exclusivamente las bacterias.

En realidad, tan importantes son estos microorganismos bacterianos, y tan

importante es su evolución, que la división fundamental de los seres vivos

en la Tierra no es la tradicionalmente supuesta entre plantas y animales,

sino entre procariotas y eucariotas.

Las células que poseen los animales se denominan células eucariotas. Son

más complejas que las procariotas, y en algunos casos mucho más grandes

en tamaño.

La principal característica de estas células, y del reino animal, es que dentro

de un mismo organismo puede haber gran variedad de células con diversas

funciones. En este sentido, el cuerpo humano contiene trillones de células,

incluyendo unos doscientos tipos de células diferentes, que varían en

tamaño, forma y función. Algunos ejemplos de células especializadas son:

- los espermatozoides, que miden unos pocos micrómetros de ancho y son

las células más pequeñas. En cambio las células nerviosas, llamadas

neuronas, ¡pueden medir hasta un metro de largo!;

- las células musculares, que contienen microfilamentos con proteínas, les

permite contraerse y por consiguiente causar todos nuestros movimientos:

¡cada vez que mueves un dedo estás movilizando muchísimas células!;

- los macrófagos, que son un tipo de glóbulo blanco que engloba bacterias

y otras partículas, desempeñan funciones inmunológicas vitales como las

respuestas del cuerpo a los microorganismos invasores. (Curtis, Barnes -

1989 BIOLOGÍA Ed. Panamericana. Madrid- España).

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OBJETIVO

En el presente trabajo hace referencia a la célula, la cual es la unidad

anatómica y funcional del organismo animal, la estructura más pequeña

capaz de desempeñar todas las funciones vitales. Ésta forma parte de la

organización del cuerpo, ya que las células forman tejidos, los tejidos forman

órganos; los órganos forman sistemas y el conjunto de sistemas forman un

organismo.

El documento está estructurado de la siguiente manera, se hace mención

primeramente a la célula, enseguida a la teoría celular y posteriormente a los

tipos de células, su clasificación, estructura y función de los organelos.

La elaboración del trabajo fue con el objetivo de hacer una breve revisión de

literatura con ilustraciones sobre la célula animal y su estructura, los

organelos que la constituyen, así como la función que cada uno de ellos

realiza dentro ella. Por lo que pretende constituirse en un medio de consulta

para los interesados en el tema.

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I. LA CELULA

La célula, es la unidad más pequeña de vida, capaz de realizar funciones

metabólicas (respirar, moverse, reaccionar a los estímulos externos) y de

reproducción para crear o utilizar energía para efectuar sus tareas. Esta

debe su nombre a Robert Hooke, que en 1665, al observar finos cortes de

corcho, llamo "celdas pequeñas" a los espacios hexagonales que observaba

en ellos (Alexander et al. 1992; Smith, 1995; Galván y Bojórques, 2002;

Velásquez, 2005).

1.1Teoría celular

Matthias Jacob Schleiden y Theodor Schwann, fueron los primeros

investigadores en generalizar e interpretar las observaciones sobre la célula.

Con la evidencia acumulada por diversos investigadores, los hallazgos de

Shcleiden en células vegetales y, por sus propias investigaciones que

Schwann publicó, en 1839, en donde propuso la idea de que todos los

organismos vivientes se constituyen a partir de un mismo tipo de estructura

elemental: la célula. Hecho con el cual quedaba formalmente establecida la

Teoría Celular.

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A partir de que estos dos investigadores propusieron sus hipótesis para

explicar el origen de las células, aunque ambos estuvieron equivocados.

Fueron los alemanes Rudolf Virchow y Robert Remak quienes establecieron

en 1855, mediante sus investigaciones sobre la división celular, un principio

que resultó fundamental para la Biología: toda célula procede de otra célula.

Es decir, donde existe una célula debe haber existido una célula

preexistente, así como un animal surge solamente de un animal y una planta

surge solamente de una planta. Desde entonces y hasta hoy en día, la teoría

celular se ha ido desarrollando y expandiendo gracias a las aportaciones de

una gran cantidad de investigadores.

La teoría celular se puede resumir en las siguientes afirmaciones:

Todos los organismos están formados por una o más células.

La célula es la unidad básica de estructura y función de los

organismos.

Las células nuevas provienen, por reproducción celular, de células

que ya existen (Alexander et al. 1992; Galván y Bojórques, 2002;

Velásquez, 2005; Sampieri y Pineda, 2007).

1.2Células procariotas y eucariotas

La teoría celular, establece que todos los seres vivos están constituidos por

células y que toda célula proviene de una preexistente. En efecto, desde los

minúsculos microorganismos hasta las inmensas ballenas azules están

formadas por células.

Sin embargo, la estructura de las mismas puede ser muy diferente.

Ahora analizaremos los dos modelos de organización celular que existe en la

naturaleza: las células procariotas y eucariotas.

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

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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.

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.

Las células procariotas pueden tener distintas estructuras que le permiten la

locomoción, como por ejemplo las cilias (que parecen pelitos) o flagelos

(filamentos más largos que las cilias).

Esquema de célula procariota. Las bacterias son los organismos que poseen

una organización celular de este tipo. La zona sombreada en el citoplasma

representa el nucleoide, zona más densa donde se encuentra el ADN

bacteriano y no está físicamente separado del resto de las estructuras

citoplasmáticas.

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Células Eucarióticas

Las células eucariotas tienen un modelo de organización mucho más

complejo que las procariotas. Su tamaño es mucho mayor y en el citoplasma

es posible encontrar un conjunto de estructuras celulares que cumplen

diversas funciones y en conjunto se denominan organelas celulares.

El siguiente esquema representa el corte de una célula a la mitad para

poder observar todas sus organelas internas.

Entre las células eucariotas podemos distinguir dos tipos de células que

presentan algunas diferencias: son las células animales y vegetales.

II. PARTES DE LA CELULA

Membrana Celular: Es el limite externo de la célula formada por fosfolipido

y su función es delimitar la célula y controlar lo que sale e ingresa de la

célula.

Mitocondria: diminuta estructura celular de doble membrana responsable

de la conversión de nutrientes en el compuesto rico en energía trifosfato de

adenosina (ATP), que actúa como combustible celular. Por esta función que

desempeñan, llamada respiración, se dice que las mitocondrias son el motor

de la célula.

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Cromatina: complejo macromolecular formado por la asociación de ácido

desoxirribonucleico o ADN y proteínas básicas, las histonas, que se

encuentra en el núcleo de las células eucarióticas.

Lisosoma: Saco delimitado por una membrana que se encuentra en las

células con núcleo (eucarióticas) y contiene enzimas digestivas que

degradan moléculas complejas. Los lisosomas abundan en las células

encargadas de combatir las enfermedades, como los leucocitos, que

destruyen invasores nocivos y restos celulares.

Aparato de Golgi: Parte diferenciada del sistema de membranas en el

interior celular, que se encuentra tanto en las células animales como en las

vegetales.

Citoplasma: El citoplasma comprende todo el volumen de la célula, salvo el

núcleo. Engloba numerosas estructuras especializadas y orgánulos, como se

describirá más adelante.

Nucleoplasma: El núcleo de las células eucarióticas es una estructura

discreta que contiene los cromosomas, recipientes de la dotación genética

de la célula. Está separado del resto de la célula por una membrana nuclear

de doble capa y contiene un material llamado nucleoplasma. La membrana

nuclear está perforada por poros que permiten el intercambio de material

celular entre nucleoplasma y citoplasma.

Núcleo: El órgano más conspicuo en casi todas las células animales y

vegetales es el núcleo; está rodeado de forma característica por una

membrana, es esférico y mide unas 5 µm de diámetro. Dentro del núcleo, las

moléculas de ADN y proteínas están organizadas en cromosomas que

suelen aparecer dispuestos en pares idénticos. Los cromosomas están muy

retorcidos y enmarañados y es difícil identificarlos por separado.

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Nucléolo: Estructura situada dentro del núcleo celular que interviene en la

formación de los ribosomas (orgánulos celulares encargados de la síntesis

de proteínas). El núcleo celular contiene típicamente uno o varios nucleolos,

que aparecen como zonas densas de fibras y gránulos de forma irregular.

No están separados del resto del núcleo por estructuras de membrana.

Centriolos: Cada una de las dos estructuras de forma cilíndrica que se

encuentran en el centro de un orgánulo de las células eucarióticas

denominado centrosoma. Al par de centriolos se conoce con el nombre de

diplosoma; éstos se disponen perpendicularmente entre sí.

Ribosoma: Corpúsculo celular que utiliza las instrucciones genéticas

contenidas en el ácido ribonucleico (ARN) para enlazar secuencias

específicas de aminoácidos y formar así proteínas. Los ribosomas se

encuentran en todas las células y también dentro de dos estructuras

celulares llamadas mitocondrias y cloroplastos. Casi todos flotan libremente

en el citoplasma (el contenido celular situado fuera del núcleo), pero muchos

están enlazados a redes de túbulos envueltos en membranas que ocupan

toda la masa celular y constituyen el llamado retículo endoplasmático.

Retículos Endoplasmaticos (RE): También retículo endoplásmico, extensa

red de tubos que fabrican y transportan materiales dentro de las células con

núcleo (células eucarióticas). El RE está formado por túbulos ramificados

limitados por membrana y sacos aplanados que se extienden por todo el

citoplasma (contenido celular externo al núcleo) y se conectan con la doble

membrana que envuelve al núcleo. Hay dos tipos de RE: liso y rugoso.

RE Rugoso: La superficie externa del RE rugoso está cubierta de

diminutas estructuras llamadas ribosomas, donde se produce la

síntesis de proteínas. Transporta las proteínas producidas en los

ribosomas hacia las regiones celulares en que sean necesarias o

hacia el aparato de Golgi, desde donde se pueden exportar al

exterior.

RE Liso: El RE liso desempeña varias funciones. Interviene en la

síntesis de casi todos los lípidos que forman la membrana celular y

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las otras membranas que rodean las demás estructuras celulares,

como las mitocondrias. Las células especializadas en el metabolismo

de lípidos, como las hepáticas, suelen tener más RE liso.

El RE liso también interviene en la absorción y liberación de calcio

para mediar en algunos tipos de actividad celular. En las células del

músculo esquelético, por ejemplo, la liberación de calcio por parte del

RE activa la contracción muscular.

Membrana Plasmática: La membrana plasmática de las células

eucarióticas es una estructura dinámica formada por 2 capas de fosfolípidos

en las que se embeben moléculas de colesterol y proteínas. Los fosfolípidos

tienen una cabeza hidrófila y dos colas hidrófobas. Las dos capas de

fosfolípidos se sitúan con las cabezas hacia fuera y las colas, enfrentadas,

hacia dentro. Es decir, los grupos hidrófilos se dirigen hacia la fase acuosa,

los de la capa exterior de la membrana hacia el líquido extracelular y los de

la capa interior hacia el citoplasma.

2.1FUNCIONES

La célula realiza tres tipos de funciones: la nutrición, la relación y la

reproducción.

La nutrición comprende la incorporación de los alimentos al interior de la

célula, la transformación de los mismos y la asimilación de las sustancias

útiles para formar así la célula su propia materia.

Según sea su nutrición, hay células autótrofas y células heterótrofas.

Las células autótrofas fabrican su propia materia orgánica a partir de

la materia inorgánica del medio físico que la rodea, utilizando para ello

la energía química contenida en la materia inorgánica.

Las células heterótrofas fabrican su propia materia orgánica a partir

de la materia orgánica que contienen los alimentos que ingiere.

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La relación comprende la elaboración de las respuestas correspondientes a

los estímulos captados.

La reproducción es el proceso de formación de nuevas células, o células

hijas, a partir de una célula inicial, o célula madre.

Hay dos procesos de reproducción celular: mitosis y meiosis.

Mediante la mitosis, a partir de una célula madre se originan dos

células hijas con el mismo número de cromosomas y la misma

información genética que la célula madre.

Mediante la meiosis, a partir de una célula madre se forman cuatro

células hijas, teniendo todas ellas la mitad del número de

cromosomas que la célula madre.

Membrana nuclear: Rodea al núcleo, permite la comunicación del interior

del núcleo con el citoplasma.

Citoplasma: Es la sustancia entre la membrana de la célula y la membrana

nuclear en la que los organelos flotan.

Aparato de Golgi: Transporta proteínas y lípidos a la célula y fabrica

lisosomas.

Lisosomas: Organelos que digieren las proteinas de la célula o materia del

exterior.

Mitocondria: Es el organelo donde se metaboliza la energía y libera energía

almacenada mediante la respiración celular . Produce energía en forma de

ATP ( Trifosfato de Adenosina)

Núcleo: Está rodeado por una membrana doble y contiene el ADN de la

célula y el nucleolo, contiene el ARN y la producción de ribosomas. Dirige la

producción de proteínas en la célula.

Nucleolo: Es de forma esférica y continene el RNA.

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Cromosomas: Se encuentran en el interior del núcleo, contiene el ADN

(material genético) el cual provee diferentes características en los

organismos.

Ribosomas: Son los responsables de traducir el RNA que se encuentra en

el citoplasma.

Vacuolas: Espacios que son rodeados por membranas que almacenan y

liberan el agua.

Centriolo: Proveen los microtúbulos del uso mitótico. Es donde se lleva a

cabo el proceso de división celular ( Mitosis).

Retículo endoplásmico rugoso: Sistema membranoso de red que

actúa como un transporte y sistema de comunicación. Sintetiza los lípidos y

las proteínas..

Retículo endoplásmico liso: Sintetiza los lípidos

Membrana plasmática: Rodea la célula y determina qué moléculas pueden

entrar o salir de ella. Consiste de fosfolípidos (grasas) que protegen la

célula.

2.2COMPOSICIÓN

La célula es la unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera

autónoma. Todos los organismos vivos están formados por células, y en

general se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al

menos de una célula. Algunos organismos microscópicos, como bacterias y

protozoos, son células únicas, mientras que los animales y plantas están

formados por muchos millones de células organizadas en tejidos y órganos.

Aunque los virus y los extractos acelulares realizan muchas de las funciones

propias de la célula viva, carecen de vida independiente, capacidad de

crecimiento y reproducción propios de las células y, por tanto, no se

consideran seres vivos. 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

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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.

III. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS CÉLULAS

Hay células de formas y tamaños muy variados. Algunas de las células

bacterianas más pequeñas tienen forma cilíndrica de menos de una micra o

µm (1 µm es igual a una millonésima de metro) de longitud. En el extremo

opuesto se encuentran las células nerviosas, corpúsculos de forma compleja

con numerosas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar varios metros

de longitud (las del cuello de la jirafa constituyen un ejemplo espectacular).

Casi todas las células vegetales tienen entre 20 y 30 µm de longitud, forma

poligonal y pared celular rígida. Las células de los tejidos animales suelen

ser compactas, entre 10 y 20 µm de diámetro y con una membrana

superficial deformable y casi siempre muy plegada.

Pese a las muchas diferencias de aspecto y función, todas las células están

envueltas en una membrana —llamada membrana plasmática— que

encierra una sustancia rica en agua llamada citoplasma. En el interior de las

células tienen lugar numerosas reacciones químicas que les permiten crecer,

producir energía y eliminar residuos. El conjunto de estas reacciones se

llama metabolismo (término que proviene de una palabra griega que significa

cambio). Todas las células contienen información hereditaria codificada en

moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN); esta información dirige la

actividad de la célula y asegura la reproducción y el paso de los caracteres a

la descendencia. Estas y otras numerosas similitudes (entre ellas muchas

moléculas idénticas o casi idénticas) demuestran que hay una relación

evolutiva entre las células actuales y las primeras que aparecieron sobre la

Tierra.

3.1COMPOSICIÓN QUÍMICA

En los organismos vivos no hay nada que contradiga las leyes de la química

y la física. La química de los seres vivos, objeto de estudio de la bioquímica,

está dominada por compuestos de carbono y se caracteriza por reacciones

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acaecidas en solución acuosa y en un intervalo de temperaturas pequeño.

La química de los organismos vivientes es muy compleja, más que la de

cualquier otro sistema químico conocido. Está dominada y coordinada por

polímeros de gran tamaño, moléculas formadas por encadenamiento de

subunidades químicas; las propiedades únicas de estos compuestos

permiten a células y organismos crecer y reproducirse. Los tipos principales

de macromoléculas son las proteínas, formadas por cadenas lineales de

aminoácidos; los ácidos nucleicos, ADN y ARN, formados por bases

nucleotídicas, y los polisacáridos, formados por subunidades de azúcares.

La célula es la unidad mínima de la naturaleza que muestra como propiedad

fundamental "la vida".

3.2 PROPIEDADES DE LA CELULA

Entre las propiedades fundamentales tenemos:

1. Muestran complejidad y organización elevadas, en términos de orden y

regularidad, considerando que una estructura es compleja cuando tiene un

mayor número de partes en posición adecuada, menor tolerancia de errores

en naturaleza e interacción de partes, y una mayor regulación o control

ejercido para controlar el sistema.

2. Poseen un programa genético y los recursos para aplicarlo.

3. Captan y consumen energía, todo esto con el fin del desarrollo y

operación de funciones complejas.

5. Efectúan variadas reacciones químicas, las cuales forman parte entre

otros aspectos del metabolismo celular, que no es más que la suma total de

las reacciones químicas que ocurren dentro de una célula.

6. Participan en numerosas actividades mecánicas, entre las que está el

transportar materiales de un sitio a otro, la síntesis de materiales para ser

transportados, la descomposición con rapidez de algunas estructuras o el

desplazamiento de un lugar a otro de la célula.

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7. Capacidad para responder ante estímulos, mediante la presencia de

receptores situados al interior de su membrana celular, los cuales

interactúan con sustancias del medio de forma específica para así generar

determinadas respuestas.

8. Capacidad de autorregulación, los cuales son muy importantes a la hora

de que los mecanismos de control fallen, generando diversas respuestas,

que van de una simple pauta en cuanto a un determinado proceso de

síntesis, hasta la muerte celular programada (apoptosis).

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IV. CONCLUSIONES

La célula es la unidad más pequeña de vida, capaz de realizar funciones

metabólicas (respirar, moverse, reaccionar a los estímulos externos) y de

reproducción para crear o utilizar energía para efectuar sus tareas.

Hay dos tipos o modelos celulares en los seres vivos: las células eucariontes

y las procariontes.

Todos los seres vivientes están formados por células; pero el número y la

variedad de las células difieren grandemente entre los distintos organismos.

Algunos organismos se componen de solamente una célula. Otros, como los

animales, pueden llegar a componerse de billones de células.

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