LA CÉLULA
TRABAJO DE GRUPO 4º DE LA ESO ASIGNATURA DE BIOLOGIA Y GEOLOGIA
CÉLULA PROCARIOTA.
Se llama procariota (del griego πρό, pro = antes de y κάρυον, karion = núcleo) a las células sin núcleo celular diferenciado, es decir, cuyo ADN se encuentra disperso en el citoplasma. Las células que sí tienen un núcleo dentro del citoplasma se llaman eucariotas. Casi sin excepción los organismos basados en células procariotas son unicelulares, formados por una sola célula.
* DIVERSIDAD BIOQUÍMICA Y METABÓLICA.
El metabolismo de los procariotas es enormemente variado, a diferencia de los eucariotas, y muchos resisten condiciones ambientales sorprendentes por lo extremas en parámetros como la temperatura o la acidez.
Son células sin núcleo. La zona de la célula donde está el ADN no está limitada por membrana alguna.
Actualmente están divididas en dos grupos:
• Eubacterias, que poseen paredes celulares formadas por peptidoglicano o por mureína. Incluye a la mayoría de las bacterias y también a las cianobacterias.
• Arqueobacterias, que utilizan otras sustancias para constituir sus paredes celulares. Son todas aquellas características que habitan en condiciones extremas como manantiales sulfurosos calientes o aguas de salinidad muy elevada.
* EVOLUCIÓN.
No está aceptado que las células procariotas del dominio Archaea fueron las primeras células vivas, aunque se conocen fósiles de hace 3500 millones de años. Después de su aparición, han sufrido una gran diversificación. Su metabolismo es lo que más diverge, y causa que algunas procariotas sean muy diferentes a otras. Se cree que todos los organismos que existen actualmente derivan de una forma unicelular procariótica. A lo largo de un lento proceso evolutivo, hace unos 1.500 millones de años, las procariotas derivaron en células más complejas, las eucariotas, probablemente por la combinación en una sola célula de dos o más procarióticas.
Se denomina eucariotas a todas las células que tienen su material hereditario fundamental (su información genética) encerrado dentro de una doble membrana, la envoltura nuclear, que delimita un núcleo celular. Igualmente estas células vienen a ser microscópicas pero de tamaño grande y variado comparado con las otras células. A los organismos formados por células eucariotas se les denomina eucariontes. Las células eucariotas pueden ser vegetales o animales dependiendo del tipo de organización estructural que presenten.
* ORGANIZACIÓN.
A diferencia de las células procariotas, las células eucariotas presentan un citoplasma muy compartimentado, con orgánelos separados o interconectados, limitados por membranas biológicas que son de la misma naturaleza esencial que la membrana plasmática. El núcleo es el más notable y característico de los compartimentos en que se divide el protoplasma,.
En el protoplasma distinguimos tres componentes principales, a saber, la membrana plasmática, el núcleo y el citoplasma, constituido por todo lo demás.
Las células animales componen los tejidos de los animales y se distinguen de las células vegetales en que carecen de paredes celulares y de cloroplastos y poseen centríolos y vacuolas más pequeñas y, generalmente, más abundantes. Debido a la carencia de pared celular rígida, las células animales pueden adoptar variedad de formas e incluso pueden fagocitar otras estructuras. El resto de orgánulos celulares (ribosomas, mitocondrias, retículo endoplásmico….) serán comunes con las células eucariotas vegetales.
Podemos encontrarlas formando tanto organismos unicelulares como pluricelulares
CÉLULAS VEGETALES.
Las características distintivas de las células de las plantas son:
Una vacuola central grande (delimitada por una membrana, el tonoplasto), que mantiene la forma de la célula y controla el movimiento de moléculas entre citosol y savia.
Una pared celular compuesta de celulosa y proteínas, y en muchos casos, lignina, que es depositada por el protoplasto en el exterior de la membrana celular. Esto contrasta con las paredes celulares de los hongos, que están hechas de quitina, y la de los procariontes, que están hechas de peptidoglicano.
Los plasmodesmos, poros de enlace en la pared celular que permiten que las células de la plantas se comuniquen con las células adyacentes. Esto es diferente a la red de hifas usada por os hongos.
Los plastos, especialmente cloroplastos que contienen clorofila, el pigmento que da a la plantas su color verde y que permite que realicen la fotosíntesis.
Los grupos de plantas sin flagelos (incluidas coníferas y plantas con flor) también carecen de los centriolos que están presentes en las células animales.
CÉLULAS DE LOS HONGOS.
Las células de los hongos, en su mayor parte, son similares a las células animales, con las excepciones siguientes:
Una pared celular hecha de quitina.
No tienen clorofila ni cloroplastos.
Menor definición entre células. Las células de los hongos superiores tienen separaciones porosas llamados septos que permiten el paso de citoplasma, orgánulos, y a veces, núcleos. Los hongos primitivos no tienen tales divisiones, y cada organismo es esencialmente una supercélula gigante. Estos hongos se conocen como coenocíticos.
Solamente los hongos más primitivos, Chytridiomycota, tienen flagelos.
¿QUÉ ES EL MICROSCOPIO ÓPTICO?
El microscopio óptico consiste en un sistema de lentes de vidrio, que se sirve de la luz visible para crear una imagen ampliada del objeto. El desarrollo de este aparato suele asociarse con los trabajos de Anton van Leeuwenhoek . El microscopio óptico más simple es la lente convexa doble con una distancia corta. Por lo general, se utilizan microscopios compuestos, que tienen varias lentes con las que se consiguen mayores aumentos. Algunos microscopios ópticos pueden aumentar un objeto hasta más de las 2.000 veces.
BREVE HISTORIA DEL MICROSCOPIO ÓPTICO.
· 1608 Z. Jansen construye un microscopio con dos lentes convergentes.
· 1611 Kepler sugiere la manera de fabricar un microscopio compuesto.
· 1665 Hooke utiliza un microscopio compuesto para estudiar cortes de corcho y describe los pequeños poros en forma de caja a los que él llamó "células".
· 1838 Schleiden y Schwann proponen la teoría de la célula y declaran que la célula nucleada es la unidad estructural y funcional en plantas y animales.
· 1881 Retzius describe gran número de tejidos animales con un detalle que no ha sido superado por ningún otro microscopista de luz.
· 1930 Lebedeff diseña y construye el primer microscopio de interferencia.
· 1932 Zernike inventa el microscopio de contraste de fases.
· 1937 Ernst Ruska y Max Knoll, físicos alemanes, construyen el primer microscopio electrónico.
· PARTES DEL MICROSCOPIO ÓPTICO.
Sistema óptico
OCULAR: Lente situada cerca del ojo del observador. Amplía la imagen del objetivo.
OBJETIVO: Lente situada cerca de la preparación. Amplía la imagen de ésta.
CONDENSADOR: Lente que concentra los rayos luminosos sobre la preparación.
DIAFRAGMA: Regula la cantidad de luz que entra en el condensador.
FOCO: Dirige los rayos luminosos hacia el condensador.
Sistema mecánico
SOPORTE: Mantiene la parte óptica. Tiene dos partes: el pie o base y el brazo.
PLATINA: Lugar donde se deposita la preparación.
CABEZAL: Contiene los sistemas de lentes oculares. Puede ser monocular, binocular…
REVÓLVER: Contiene los sistemas de lentes objetivos. Permite, al girar, cambiar los objetivos.
TORNILLOS DE ENFOQUE: Macrométrico que aproxima el enfoque y micrométrico que consigue el enfoque correcto.
REALIZACIÓN DE OBSERVACIONES CON UN M.O.
Para realizar la observación microscópica debe prepararse previamente el material que va a ser estudiado. En primer lugar, hay que cortarlo en una capa suficientemente fina para que la luz pueda atravesarlo. Para ello, se emplea un microtomo, un instrumento muy parecido a un cortador de embutido.
Como la mayoría de las células son incoloras, es necesario aplicarle un colorante para teñirlas, y, así, poder visualizarlas mejor.
REALIZADO POR ANA BELÉN GARCÍA MÉNDEZ.
El microscopio electrónico
Un microscopio electrónico es aquél que utiliza electrones en lugar de fotones o luz visible para formar imágenes de objetos diminutos. Los microscopios electrónicos permiten alcanzar una capacidad de aumento muy superior a los microscopios convencionales (hasta 500.000 aumentos comparados con los 1000 de los mejores microscopios ópticos) debido a que la longitud de onda de los electrones es mucho menor que la de los fotones.
El primer microscopio electrónico fue diseñado por Ernst Ruska y Max Knoll entre 1925 y 1930, quiénes se basaron en los estudios de Louis-Víctor de Broglie acerca de las propiedades ondulatorias de los electrones.
Un microscopio electrónico, como el de la imagen, funciona con un haz de electrones generados por un cañón electrónico, acelerados por un alto voltaje y focalizados por medio de lentes magnéticas (todo ello al alto vacío ya que los electrones son absorbidos por el aire). Los electrones atraviesan la muestra (debidamente deshidratada) y la amplificación se produce por un conjunto de lentes magnéticas que forman una imagen sobre una placa fotográfica o sobre una pantalla sensible al impacto de los electrones que transfiere la imagen
formada a la pantalla de un ordenador. Los microscópicos electrónicos sólo se pueden ver en blanco y negro, puesto que no utilizan la luz, pero se le pueden dar colores en el ordenador. Como se puede apreciar, su funcionamiento es semejante a un monitor monocromático.
Tipos de microscopios elEctrÓNicos
MICROSCOPIO ELECTRONICO DE BARRIDO
En el microscopio electrónico de barrido la muestra es recubierta con una capa de metal delgado, y es barrida con electrones enviados desde un cañón. Un detector mide la cantidad de electrones enviados que arroja la intensidad de la zona de muestra, siendo capaz de mostrar figuras en tres dimensiones, proyectados en una imagen de TV. Su resolución está entre 3 y 20 nm, dependiendo del microscopio. Permite obtener imágenes de gran resolución en materiales pétreos, metálicos y orgánicos. La luz se sustituye por un haz de electrones, las lentes por electroimanes y las muestras se hacen conductoras metalizando su superficie.
MICROSCOPIO ELECTRONICO DE TRANSMISION
El microscopio electrónico de transmisión emite un haz de electrones dirigido hacia el objeto que se desea aumentar. Una parte de los electrones rebotan o son absorbidos por el objeto y otros lo atraviesan formando una imagen aumentada de la muestra. Para utilizar un microscopio electrónico de transmisión debe cortarse la muestra en capas finas, no mayores de un par de miles de ángstroms. Los microscopios electrónicos de transmisión pueden aumentar un objeto hasta un millón de veces.
PARTES DE UN MICROSCOPIO ELECTRONICO
Debido a que los electrones tienen una longitud de onda mucho menor que la de la luz visible, pueden mostrar estructuras mucho más pequeñas.
Las partes principales de un microscopio electrónico son:
- CAÑÓN DE ELECTRONES, que emite los electrones que chocan o atraviesan el espécimen (dependiendo que tipo de microscopio electrónico es), creando una imagen aumentada.
- LENTES MAGNÉTICAS para crear campos que dirigen y enfocan el haz de electrones, ya que las lentes convencionales utilizadas en los microscopios ópticos no funcionan con los electrones.
- SISTEMA DE VACÍO es una parte muy importante del microscopio electrónico. Debido a que los electrones pueden ser desviados por las moléculas del aire, se debe hacer un vacío casi total en el interior de un microscopio de estas características.
- PLACA FOTOGRÁFICA o pantalla fluorescente que se coloca detrás del objeto a visualizar para registrar la imagen aumentada.
- SISTEMA DE REGISTRO que muestra la imagen que producen los electrones, que suele ser una computadora.
El microscopio electrónico de transmisión emite un haz de electrones dirigido hacia el objeto que se desea aumentar. Una parte de los electrones rebotan o son absorbidos por el objeto y otros lo atraviesan formando una imagen aumentada de la muestra.
Pedro Rodríguez Jiménez
BIOGRAFIA PERSONAL
Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) histólogo y patólogo español que obtuvo el premio Nobel de Medicina en 1906 por descubrir los mecanismos que gobiernan la morfología y los procesos conectivos de las células nerviosas, una nueva y revolucionaria teoría Doctrina de la neurona que empezó a ser llamada la «doctrina de la neurona».
En 1869 comienza en Zaragoza los estudios de preparación de Medicina. Una vez finalizados ingresa en la Facultad de Medicina de la Universidad de Zaragoza. Aunque se licencia en Medicina en 1873, Ramón y Cajal no tiene un interés notable por la ciencia médica y, por eso, gran parte de su tiempo universitario lo usa en el desarrollo de su “manía literaria”. Fue un ilustrador excelente de sus artículos científicos, libros, clases, conferencias, etc.
Se doctora en Medicina (1877) y a partir de entonces comienza sus investigaciones histológicas gracias a la buena labor e influencia de dos maestros muy significativos: Aureliano Maestre de San Juan Muñoz (1828-1890) y Leopoldo López García (1854-1932). Ambos lo inician en la disciplina biológica en la que iba a destacar, la Histología, y gracias a ellos Cajal aprendió las técnicas necesarias para realizar las preparaciones micrográficas. Con ellos aprendió las técnicas de tinción del sistema nervioso por el método del cromato de plata, que utilizaba el gran histólogo italiano Camilo Golgi (1844-1926): ve que, aparentemente al azar, sólo unas pocas células de una región se tiñen y lo hacen por completo. De esta manera, con el método de Golgi, se podían ver unas pocas neuronas teñidas, cada una de ellas completa. Después utilizó también el método del nitrato de plata reducido, de su invención, que permitió conocer la disposición de las neurofibrillas neuronales.
Su año más sobresaliente desde el punto de vista científico es 1888, demuestra la individualidad o independencia de las neuronas, esto es, comprueba que las neuronas son células que están separadas unas de otras y que se comunican entre sí: entre las neuronas hay contigüidad pero no continuidad. Esto da el traste con la “teoría reticular”, que defendían Golgi y otros, que consideraban al sistema nervioso formado por una maraña de células unidas.
Por otra parte, la doctrina de la individualidad neuronal le permite concluir que el soma y las dendritas tienen que intervenir en la conducción nerviosa y que el impulso nervioso se trasmite por “contacto o por una suerte de inducción”. Es decir, estableció lo que fue corroborado en 1954 por George Emily Palade (1912) con la ayuda del microscopio electrónico: la sinapsis, término acuñado por el neurobiólogo británico Charles Scott Sherrington (1857-1952) en 1934.
A partir de este momento su reconocimiento científico internacional fue extraordinario: era requerido por las universidades nacionales y extranjeras y recibía premios, galardones y distinciones de los más importantes centros de investigación de todo el mundo.
Santiago Ramón y Cajal ingresó en la Real Sociedad Española de Historia Natural en 1892 y cinco años más tarde fue su Presidente.
Aportó pruebas de lo que llamó “principio de polarización dinámica”: la excitación nerviosa se propaga desde las dendritas hasta el axón, es decir, hay una unidireccionalidad en la transmisión del impulso nervioso, lo que demuestra con unos trabajos, de 1889 y 1990, sobre la retina y el bulbo olfatorio.
Cajal realizó también otra aportación excepcional: da numerosas pruebas en multitud de artículos en las que demuestra que las conexiones neuronales, las sinapsis, no se producen de una manera aleatoria, casual, sino que son muy organizadas y tienen un carácter específico.
Cajal perfeccionó el método de Golgi y consiguió, con ello, ampliar sus descubrimientos y dar nuevos pasos en el conocimiento de la neurobiología.
Años después inventa dos nuevos métodos histológicos: el del formol-urano (1912), con el que estudia el aparato de Golgi de las neuronas y el del sublimado-oro (1913), que le permite diferenciar la neuroglia.
Su prestigio lleva al Gobierno español a crear el Laboratorio de Investigaciones Biológicas (1901), una de las instituciones fundamentales de la ciencia española del siglo XX. La personalidad científica de Ramón y Cajal fue la aglutinante de toda una generación de científicos que alrededor de ese centro y los laboratorios creados por la JAE en la Residencia de Estudiantes, consolidaron la base científica española y fueron la referencia para un gran número de investigaciones en neurología, histología y fisiología del sistema nervioso.
Falleció en Madrid el 17 de octubre de 1934.
Realizado por: Nuria Martínez Peláez 4ª E.S.O