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Tema: Células procariota y eucariota

Autora: Dra. C. Adania Guanche Martínez

Por: Lic: Santa C Guzmán Fleites

Los seres vivos están formados por una o muchas células y capacitados para realizar de manera individual intercambios de materia y energía con el medio ambiente, así como formar réplicas de sí mismos. Los organismos unicelulares realizan en una única célula, todas las funciones vitales. En los organismos pluricelulares se produce una especialización, que hace más eficaz al conjunto. Así, hay células encargadas de la nutrición del individuo, y las hay diferenciadas en la realización de las demás funciones.

En los organismos unicelulares se pueden encontrar dos tipos de organización celular. Se han denominado procariotas, si su material genético no está rodeado de membranas que lo aíslen del resto del contenido celular. Esto ocurre en las bacterias y las algas verdeazuladas o cianofíceas. En cambio, los organismos eucariotas (el resto de las especies) tienen en sus células el material genético separado del citoplasma por una doble membrana.

Para comprender las funciones de la célula, como unidad estructural básica de la materia viva, los biólogos celulares estudian sus componentes a escala molecular. En 1838, el botánico alemán Matthias Jacobo Schleiden (1804-1881) propuso que la célula constituía la unidad estructural común de los seres vivos. Un año más tarde, el también alemán Theodor Schwann (1810-1882) hizo extensiva esta teoría celular a los animales, sentando ambos las bases que marcarían el desarrollo de la citología y de la histología.

Entre las células procarióticas y eucarióticas hay otras diferencias fundamentales en cuanto a tamaño y organización interna. Las primeras son células pequeñas, entre 1 y 5 µm de diámetro, y de estructura sencilla; el material genético (ADN) está concentrado en una región, y carecen de membrana nuclear. Poseen una membrana única, la membrana citoplasmática, y no tienen orgánulos citoplasmáticos membranosos, tales como mitocondrias o retículo endoplasmático.

Las células eucarióticas son mucho mayores (entre 10 y 50 µm de longitud), más complejas que las procarióticas y de origen evolutivo más reciente. Contienen una membrana que rodea al núcleo, dentro del cual se encuentra la cromatina con el material genético, el nucleolo y el jugo nuclear. Además, estas células presentan orgánulos membranosos, tales como: las mitocondrias, las vacuolas, el complejo de Golgi y el retículo endoplasmático. Las células vegetales tienen también paredes celulares, que protegen a la célula y plastidios, que pueden ser cloroplastos, leucoplastos y amiloplastos (también denominados leucoplastos) según la sustancia que contengan y la función que desempeñen en el proceso de nutrición vegetal.

La célula típica consta de tres partes fundamentales: membrana citoplasmática, citoplasma y núcleo.

La membrana citoplasmática es una película continua formada por moléculas de lípidos y proteínas, que actúa como barrera selectiva reguladora de la composición química de la célula. La mayor parte de los iones y las moléculas solubles en agua son incapaces de cruzarla de forma espontánea, y precisan de la concurrencia de proteínas portadoras especiales o de canales proteicos. De este modo, la célula mantiene concentraciones de iones y moléculas pequeñas distintas de las imperantes en el medio externo. Otro mecanismo, que consiste en la formación de pequeñas vesículas de membrana, que se incorporan a la membrana citoplasmática o se separan de ella, permite a las células animales transferir macromoléculas y partículas aún mayores a través de la membrana.

Casi todas las células bacterianas, de los hongos y todas las vegetales están rodeadas de una pared celular gruesa y sólida, compuesta de polisacáridos (generalmente la celulosa). La pared celular, que es externa a la membrana citoplasmática, mantiene la forma de la célula y la protege de daños mecánicos, limita el movimiento celular y propicia selectivamente, la entrada y salida de materiales.

El citoplasma celular comprende todo el volumen de la célula, salvo el núcleo (en las células eucariotas). Es el centro metabólico de la célula, por lo que engloba numerosos orgánulos.

Las mitocondrias son orgánulos del citoplasma que se encuentran en casi todas las células eucariotas; presentan una estructura característica: forma alargada u oval, de varias micras de longitud, envuelta por dos membranas, una externa y otra interna y muy replegada, formando crestas. Las mitocondrias son los orgánulos que realizan la respiración celular, por tanto, aportan la energía química degradando la glucosa, que es el combustible orgánico más frecuentemente empleado.

Otros orgánulos son los cloroplastos, presentes en los vegetales, que tienen numerosos sacos internos formados por membranas que encierran la clorofila. Desde el punto de vista de la vida terrestre, los cloroplastos desempeñan una importante función: en ellos ocurre la fotosíntesis, proceso muy complejo que consiste en el empleo de la energía de la luz solar en la síntesis de moléculas formadas por cadenas de carbono, y acompañada de liberación de oxígeno, procedente de la fotólisis de las moléculas de agua.

El núcleo es la estructura más notable en casi todas las células animales y vegetales; está rodeado por una membrana en las células eucariotas; es generalmente 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. En los núcleos celulares estos cromosomas no aparecen separados, sino formando una especie de sustancia que se colorea fuertemente, que se ha denominado cromatina.

Justamente antes de que la célula se divida, la cromatina se condensa y adquiere grosor suficiente, de modo que son detectables como estructuras independientes, como cromosomas. El ADN del interior de cada cromosoma es una molécula única, muy larga y arrollada, que contiene secuencias lineales de nucleótidos. Estos encierran a su vez, instrucciones codificadas que transfieren la información que permite sintetizar las moléculas de proteínas y ARN necesarias en la producción de una copia funcional de la célula.

La membrana doble del núcleo, permite la interacción con el citoplasma de la célula a través de unos orificios llamados poros nucleares. En el núcleo se hallan cuerpos esféricos, los nucleolos (pequeños núcleos), cuya función específica se desconoce, aunque se presume que participen en funciones de síntesis de las proteínas celulares.

El núcleo controla la síntesis de proteínas en el citoplasma enviando mensajeros moleculares. El ARN mensajero (ARNm) se sintetiza, de acuerdo con las instrucciones contenidas en el ADN y abandona el núcleo a través de los poros. Una vez en el citoplasma se acopla a los ribosomas (orgánulos citoplasmáticos) y codifica la estructura primaria de una proteína específica.

En sexto grado de primaria, en la asignatura Ciencias Naturales se aborda el estudio de la célula, como unidad estructural y funcional de los seres vivos. En síntesis se explican, de una manera sencilla, todos los postulados de la Teoría Celular, con un enfoque deductivo, a partir de un modelo de célula que posee las características generales del concepto, lo cual propende a su asimilación por parte de los escolares, de una manera factible, ya que se trata de una abstracción que resulta difícil propiciarse de otra forma.

Paralelamente, se dan a conocer las partes del microscopio óptico y se realizan observaciones de cortes sencillos en diferentes partes de los vegetales, en particular, las hojas y los tallos herbáceos, que resultan los más apropiados, dadas las limitaciones en el tipo de instrumento con que se cuenta para esta actividad.


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