Mapa conceptual final

Mitosis

Video extracción ADN

Video de "La célula"

Maqueta de célula vegetal

Resumen 2: La teoría celular y organización jerárquica de la vida

La teoría celular

A finales del siglo XIX ya pudo establecerse la teoría celular en términos similares a como hoy la conocemos. Expresado de una forma sencilla, la célula es:

-          La unidad estructural de los seres vivos. Todos están formados por, al menos, una célula

-          La unidad funcional. Es capaz de nutrirse, relacionarse y reproducirse.

-          La unidad reproductora. No solo es capaz de dar lugar a nuevas células sino que además una célula solo puede originarse por división de otra que ya exista.

La teoría celular tuvo una enorme influencia sobre las investigaciones biológicas del siglo XX. Estudiar la biología de la célula era, de alguna manera, estudiar la vida, y la teoría celular desplazó el  interés de los biólogos desde los otros organismos a las células.

-          La célula en el siglo XX

El siglo XX trajo grandes avances en el estudio de la célula, tanto de su estructura interna como de su funcionamiento:

-          El microscopio electrónico: fue descubierto en la década de 1930 y, a diferencia del óptico, no utiliza luz sino un chorro de electrones. Como los electrones no se pueden ver, el microscopio los dirige a una pantalla o una película fotográfica para crear una imagen visible. El poder de resolución del microscopio es de unos 0,5nm y se pueden lograr aumentos de un millón de veces. Esto permite ver los detalles del interior de la célula.

-          Otras técnicas de estudio: si el estudio de las células se hubiera limitado a observar su estructura interna, incluso con el microscopio más potente, nos hubiéramos quedado con la idea de que la célula es una estructura estática, inactiva y rígida, pero las nuevas técnicas permiten:

·         Observar células vivas que se fotografían a intervalos o se graban en vídeos.

·         Disgregar las diferentes partes de la célula y estudiar por separado la función que realiza cada una de ellas.

·         Localizar determinadas sustancias en el interior de la célula y seguir sus movimientos, estudiar sus transformaciones o comprobar su destino.

Así sabemos que el interior de la célula está en continua transformación y en continuo movimiento, pero no se trata de una actividad desordenada. En el funcionamiento celular hay orden y armonía y el resultado es lo que llamamos vida.
Organización jerárquica de la vida

Las células de un organismo se pueden aislar y hacer que crezcan y se multipliquen en un laboratorio. Pero esto no es posible con moléculas o con fragmentos de células.

La célula es la mínima unidad de materia que tiene vida. Pero conocer la composición, la estructura y el funcionamiento de una célula no es suficiente para conocer a los seres vivos.

-          Organización jerárquica de los seres vivos:

Las células son las unidades fundamentales de los seres vivos. Una o muchas células viven juntas e interactúan entre ellas para formar un organismo, y muchos organismos de la misma especie que viven juntos constituyen una población.

Para su estudio, los seres vivos se organizan en diferentes niveles que muestran una jerarquía. De más sencillo a más complejo, los niveles son: células, organismos, poblaciones, comunidades y biosfera. Alguno de estos niveles puede a su vez subdividirse. Por ejemplo, en un organismo pluricelular las células forman tejidos, los tejidos forman órganos, y los órganos, sistemas de órganos.

Esta organización jerárquica tiene las siguientes características:

-    Cada nivel superior está formado por unidades del nivel inferior precedente. Por ejemplo, un organismo pluricelular está formado por infinidad de células y una población está formada por un grupo de organismos (Fig.10).

-        Todas las propiedades de cualquier nivel no pueden deducirse del conocimiento de las propiedades de las partes que lo componen. Por ejemplo, mantener la temperatura corporal a 36 o 37ºC es una propiedad del organismo humano, pero esta propiedad no se puede deducir del estudio de las propiedades de sus células. Tampoco la compleja organización de la población de abejas de una colmena es posible deducirla del estudio de las abejas individuales.

Conocer y comprender el funcionamiento de los organismos requiere conocer los diferentes niveles de organización por encima y por debajo de él. 

Resumen 1: El comienzo de una revolución y el descubrimiento de la célula

      El comienzo de una revolución

Si nos preguntan cómo está organizada la materia que forma un ser vivo, como por ejemplo un animal. Y debemos responder a partir de lo que vemos a simple vista, es muy probable que nuestra respuesta no sea muy diferente de la que daban los científicos en el siglo XVIII. Hasta principios del siglo XIX, la comunidad científica de la época admitía que la materia que forma un ser vivo se organizaba en tres niveles. El nivel superior lo constituían los órganos, como el corazón o los pulmones, estructuras perfectamente organizadas y bien distintas unas de otras. En el segundo nivel se situaban los tejidos, como los que forman los músculos o la piel, de aspecto homogéneo pero con características que permiten diferenciarlos con facilidad. El nivel inferior lo constituía un material de aspecto amorfo, sin ningún tipo de organización. El descubrimiento del microscopio permitió observar con más detalle el nivel inferior, aparentemente desorganizado, y supuso el primer paso para una revolución que cambió por completo el estudio de los seres vivos.

-          El descubrimiento del microscopio

Se llama resolución a la distancia mínima que debe existir entre dos objetos para que podamos verlos como dos cosas distintas. El poder de resolución del ojo humano es de 0,2mm, lo que significa que si dos objetos están separados por una distancia menor se verán como un único objeto. El microscopio es un aparato que utiliza la capacidad que tienen las lentes de vidrio, como las lupas, de aumentar el tamaño de las imágenes para conseguir un mayor poder de resolución. Los primeros microscopios fueron construidos hacia el año 1600 y consistían básicamente en dos lentes que se disponían en los extremos de un tubo. Una de las lentes ampliaba la imagen formada por la otra (Fig.9).

1   El descubrimiento de la célula

En 1665 el científico inglés Robert Hooke observó, con un sencillo microscopio compuesto, una delgada lámina de corcho obtenida de la corteza de un árbol. Hooke describió lo que veía como una estructura semejante a un panal de abejas y denominó “célula” (celdilla) a cada uno de sus pequeños compartimentos.

Durante los 150 años siguientes, y a pesar de que los microscopios experimentaron importantes mejoras, el descubrimiento de Hooke no tuvo ninguna trascendencia para el estudio de los seres vivos. Los botánicos y zoólogos de los siglos XVII y XVIII se dedicaron toda su vida a la descripción y clasificación de las nuevas especies que, día a día, descubrían los exploradores del nuevo mundo.

-          Todos los seres vivos están formados por células

A principios del siglo XIX surgió en Alemania una idea revolucionaria que pronto se hizo muy popular. Se pensaba que los seres vivos estaban formados por la agregación de unidades vivas, como si se tratara de infinidad de seres microscópicos viviendo juntos. Este nuevo punto de vista revitalizó el estudio microscópico de las plantas y los animales.

En 1838 Mathias Schleiden, profesor de botánica, pudo comprobar que en cualquier fragmento de planta observado al microscopio se podían reconocer las células descubiertas por Hooke. En 1839, el zoólogo Theodor Schwann comprobó que también los animales estaban formados por células. Ambos proponían que todos los organismos comenzaban su vida como una sola célula, y se desarrollaban mediante la formación de nuevas células. Schleiden y Schwann enunciaron por primera vez una teoría celular, según la cual la célula es la unidad estructural básica de todos los organismos pluricelulares capaz de existir por sí misma.

-          ¿De dónde proceden las células?

En un principio, Schleiden y Schwann pensaban que las nuevas células del organismo se formaban en el interior de las viejas células a partir de la materia amorfa que las rodeaba. Hasta la década de 1860, no quedó demostrado que la vida no puede surgir de forma espontánea. No pueden formarse células a partir de materia inerte. Toda célula procede de otra célula anterior.