Biología Celular

1. Esta ciencia de la vida, se encarga de
estudiar todos los aspectos relacionados
con la vida:
*Los mecanismos de funcionamiento del
interior de los propios organismos
*Animales
*Vegetales
*Humanos
*La relación de los organismos entre sí y
con el medio.
Además investiga aquellos atributos que
caracterizan a los ejemplares como
individuos y a las especies como
grupo, estudiando sus conductas, sus
interrelaciones, sus vínculos con el
entorno y sus hábitos reproductivos.
Biología proviene
del Griego
Bios = vida
Logos =
ciencia
Fundamento de la biología

2. Fundamento de la biología
La biología se fundamenta desde la Teoría de la Evolución y otros tres
principios aceptados por la comunidad científica, lo que hace posible
comprender las ideas o los datos obtenidos en el estudio de los
fenómenos biológicos y son los siguientes:
·Todos los organismos están formados por células: pone
énfasis en la uniformidad básica de todos los sistemas vivos
y concede fundamento unitario a estudios muy
diversos, relativos a tipos diferentes de organismos. La
célula fue descubierta por Robert Hooke, observando
espacios en los tejidos de corcho, adoptando mucho
después su significado actual de unidad elemental de la
materia viva.
· Todos los organismos obedecen a las leyes de la Física y
de la Química: muchos biólogos creían que los sistemas
vivos son cualitativamente distintos que los sistemas no
vivos, que contienen un "espíritu vital" para ejecutar
actividades, este concepto es el Vitalismo y quienes los
proponen son vitalistas.

3. Fundamento de la biología
Todos los organismos requieren
energía: entre las leyes de la física que
se corresponden con la biología, están
las leyes de la Termodinámica.
Establecen simplemente que:
1. La energía puede cambiar de una
forma a otra pero no puede ser creada o
destruida, o sea, la energía total del
Universo permanece constante.
2. Todos los fenómenos naturales
proceden de modo tal que las
concentraciones de energía tienden a
disiparse o volverse aleatorias, ej. un
objeto calentado, es un ejemplo de
energía concentrada que pierde su
calor al entorno.

4. Fundamento de la biología
*Anaximandro (610 a 546 a. c.)
Anaximandro creyó que del calentamiento del agua y de la tierra nacieron peces o
animales muy semejantes a ellos; en su interior se originaron hombres con forma de
embrión retenidos dentro hasta la pubertad; una vez que se rompieron dichos
embriones, salieron a la luz varones y mujeres, capaces de alimentarse.
*Aristóteles (384 a 322 a.c.)
Concibió el mundo natural desde una concepción creacionista y estática. Aristóteles
ordeno la diversidad de los seres vivos imaginándolos dispuestos en peldaños de
una escalera, la escala natural para Aristóteles correspondía a una interpretación
del diseño elaborado por una mente divina suprema:
1.El mundo inanimado, compuesto por los cuatro elementos: aire, agua, fuego y
tierra.
2.El mundo de las plantas o seres con alma vegetativa.
3.El mundo de los animales o seres con alma vegetativa y sensitiva.
4.El mundo del hombre o seres con alma vegetativa, sensitiva e intelectiva, que
hace al ser humano capaz de alcanzar el conocimiento.

5. Fundamento de la biología
*Lamarck (Propuesto en 1809)
•Los organismos son guiados a través de su existencia por una fuerza innata y
misteriosa que les permite sobreponerse a la adversidad del medio.
•El medio ambiente actúa como una “fuerza modificadora” sobre los organismos,
imponiendo necesidades que hacen surgir nuevos órganos y funciones.
•El “uso y desuso de las partes”. El desarrollo de los órganos y su actividad están en
relación constante con el uso que de ellos se haga. Si un órgano es utilizado.
Entonces crece y se hace más eficiente. De lo contrario, se puede degenerar o
atrofiarse.
•La herencia de los caracteres adquiridos: lo que se ha adquirido, impreso o
modificado en la organización de los individuos durante el curso de su vida, en
conservado y transmitido a sus descendientes.
*Darwin (Publicado en 1859)
Según Darwin en la naturaleza hay una gran diversidad de seres vivos y en cada
especie hay poblaciones cuyos individuos tienen pequeñas variaciones en sus
características, estas variaciones no son “buenas” ni “malas”, en principio, pero
situada esa población en determinadas condiciones ambientales, unas características
darán ventajas y otras desventajas, para sobrevivir, ocurrirá una selección natural de
los individuos con las características que mejor se adopten al medio. Cuando el
número de variaciones acumuladas es tan grande respecto de la especie inicial serán
muy diferentes, tanto que incluso los individuos originarios y los “nuevos” no sean
compatibles para reproducirse, en ese momento habrá dos especies diferentes.

6. TEORÍA CELULAR
 La teoría celular es una parte fundamental y relevante de
la Biología que explica la constitución de los seres vivos sobre la base
de células, y el papel que éstas tienen en la constitución de la vida y en
la descripción de las principales características de los seres vivos.

7.  Principios:
 Varios científicos postularon numerosos principios para darle una estructura
adecuada:
• Robert Hooke, observó una muestra de corcho bajo el microscopio, Hooke
no vio células tal y como las conocemos actualmente, él observó que el
corcho estaba formado por una serie de celdillas de color
transparente, ordenadas de manera semejante a las celdas de una
colmena; para referirse a cada una de estas celdas, él utiliza la palabra
célula.
• Antón Van Leeuwenhoek, usando microscopios simples, realizó
observaciones sentando las bases de la morfología microscópica. Fue el
primero en realizar importantes descubrimientos con microscopios
fabricados por sí mismo. Desde 1674 hasta su muerte realizó numerosos
descubrimientos. Introdujo mejoras en la fabricación de microscopios y fue
el precursor de la biología experimental, la biología celular y la
microbiología.(Descubrió los microbios en el agua)
• A finales del siglo XVIII, Xavier Bichat, da la primera definición de tejido (un
conjunto de células con forma y función semejantes). Más adelante, en
1819, Meyer le dará el nombre de Histología a un libro de Bichat titulado
“Anatomía general aplicada a la Fisiología y a la Medicina”

8. • Dos científicos alemanes, Theodor
Schwann, histólogo y fisiólogo, y Jakob
Schleiden, botánico, se percataron de cierta comunidad
fundamental en la estructura microscópica
de animales y plantas, en particular la presencia de centros o
núcleos, que el botánico británico Robert Brown había
descrito recientemente (1831). Publicaron juntos la obra
Investigaciones microscópicas sobre la concordancia de la
estructura y el crecimiento de las plantas y los animales
(1839) . Asentaron el primer y segundo principio de la teoría
celular histórica: "Todo en los seres vivos está formado por
células o productos secretados por las células" y
"La célula es la unidad básica de organización de la vida".
• Otro alemán, el médico Rudolf Virchow, interesado en la
especificidad celular de la patología (sólo algunas clases de
células parecen implicadas en cada enfermedad) explicó lo
que debemos considerar el tercer principio: '"Toda célula se
ha originado a partir de otra célula, por división de ésta"

9. • Ahora estamos en condiciones de añadir que la división es por
bipartición, porque a pesar de ciertas apariencias, la división es siempre, en
el fondo, binaria. El principio lo popularizó Virchow en la forma de un
aforismo creado por François Vincent Raspail, «omnis cellula e cellula».
Virchow terminó con las especulaciones que hacían descender la célula de
un hipotético blastema. Su postulado, que implica la continuidad de las
estirpes celulares, está en el origen de la observación por August
Weismann de la existencia de una línea germinal, a través de la cual se
establece en animales (incluido el hombre) la continuidad entre padres e
hijos y, por lo tanto, del concepto moderno de herencia biológica.
• La teoría celular fue debatida a lo largo del siglo XIX, pero fue Pasteur el
que, con sus experimentos sobre la multiplicación de los microorganismos
unicelulares, dio lugar a su aceptación rotunda y definitiva.
• Santiago Ramón y Cajal logró unificar todos los tejidos del cuerpo en la
teoría celular, al demostrar que el tejido nervioso está formado por células.
Su teoría, denominada “neuronismo” o “doctrina de la neurona”, explicaba
el sistema nervioso como un conglomerado de unidades independientes.
Pudo demostrarlo gracias a las técnicas de tinción de su
contemporáneo Camillo Golgi, quien perfeccionó la observación de células
mediante el empleo de nitrato de plata, logrando identificar una de las
células nerviosas. Cajal y Golgi recibieron por ello el premio Nobel en 1906

10.  Concepto moderno
 El concepto moderno de la Teoría Celular se puede resumir en los siguientes principios:
1. Todos los seres vivos están formados por células o por sus productos de secreción. La
célula es la unidad estructural de la materia viva, y dentro de los diferentes niveles
decomplejidad biológica, una célula puede ser suficiente para constituir un organismo.
2. Las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las células, o en su entorno
inmediato, controladas por sustancias que ellas secretan. Cada célula es un sistema
abierto, que intercambia materia y energía con su medio. En una célula caben todas las
funciones vitales, de manera que basta una célula para tener un ser vivo (que será un ser
vivo unicelular). Así pues, la célula es la unidad fisiológica de la vida.
3. Todas las células proceden de células preexistentes, por división de éstas (Omnis cellula
ex cellula1 ). Es la unidad de origen de todos los seres vivos.
4. Cada célula contiene toda la información hereditaria necesaria para el control de su
propio ciclo y del desarrollo y el funcionamiento de un organismo de su especie, así como
para la transmisión de esa información a la siguiente generación celular. Así que la célula
también es la unidad genética.

11. La vida se produce en la fase acuosa
La tierra se formo hace 8 millones de años, por
condensación y gases, eran altamente radio activos y su
desintegración genero elevadas temperaturas. La
atmosfera primitiva que rodeo la tierra era tan rica en
nitrógeno, hidrogeno, metano y agua.
El oxigeno apareció mucho mas tarde, como resultado de
la fotosíntesis. Las bacterias se pueden clasificar
también en función de si necesitan oxígeno o no para
sobrevivir: las aerobias precisan oxígeno mientras que
las anaerobias no. Las bacterias que viven en las grietas
hidrotermales son anaerobias. Muchas especies
anaerobias producen intoxicaciones alimentarias.

12. La vida se produce en la fase acuosa
La más importante función realizada por los cloroplastos es la
fotosíntesis, proceso en la que la materia inorgánica es
transformada en materia orgánica (fase oscura) empleando la
energía bioquímica (ATP) obtenida por medio de la energía
solar, a través de los pigmentos fotosintéticos y la cadena
transportadora de electrones de los tilacoides (fase luminosa).
Otras vías metabólicas de vital importancia que se realizan en el
estroma, son la biosíntesis de proteínas y la replicación del ADN.

13. La vida se produce en la fase acuosa
Bacterias Anaerobio, organismo que puede vivir sin oxígeno. Los
organismos anaerobios disponen de un metabolismo que produce
energía a partir de nutrientes que carecen de
oxígeno, habitualmente a través de procesos de
fermentación, aunque en ocasiones, como en el caso de los que
habitan en las profundas grietas hidrotermales marinas, lo hacen
mediante reacciones que emplean compuestos químicos
inorgánicos.

14. La vida se produce en la fase acuosa
Durante la formación de la Tierra, la energía liberada por el choque de
los planetesimales, y su posterior contracción por efecto del incremento
de la fuerza gravitatoria, provocó el calentamiento y fusión de los
materiales del joven planeta. Este proceso de acreción y diferenciación
hizo que los diferentes elementos químicos se reestructurasen en función
de su densidad. El resultado fue la desgasificación del magma y la
liberación de una enorme cantidad de elementos volátiles a las zonas más
externas del planteta, que originaron la protoatmósfera terrestre.

15. La vida se produce en la fase acuosa
Los elementos más ligeros, como el hidrógeno
molecular, escaparon de regreso al espacio
exterior. Sin embargo, otros gases más
pesados fueron retenidos por la atracción
gravitatoria. Entre ellos se encontraba el vapor
de agua. Cuando la temperatura terrestre
disminuyó lo suficiente, el vapor de agua que
es un gas menos volátil que el CO2 o el N2
comenzó a condensarse. De este modo, las
cuencas comenzaron a llenarse con un agua
ácida y caliente (entre 30 C y 60 C).

16. GENERALIDADES DE LA CÉLULA
 La célula es la unidad estructural, funcional y
de origen de todos los seres vivos"La mínima
estructura que compone un organismo es la célula
como hemos visto hasta ahora, la célula tiene un
intrincado proceso metabólico que le lleva a sintetizar
y elaborar sustancias, procesar el oxigeno y eliminar
el CO2, convertir ese Oxigeno en energía
, reproducirse y en general facilitar que la vida tal y
como la conocemos subsista y se desarrolle, se auto
repare y continúe evolucionando, sin embargo a veces
estos procesos quedan truncados aparecen
desordenes que pueden llegar a causar la muerte del
organismo. La mas conocida de estas enfermedades
es el cáncer.

18.  PROCARIOTAS:
 No tienen envoltura nuclear.
 No tienen nucléolo
 No tienen sistema de endomembranas (del cual la envoltura
nuclear es parte)
 No tienen ninguna organela membranosa
( mitocondrias, cloroplastos.)
 No tienen citoesqueleto
 No tienen centríolos
 No realizan endocitosis ni exocitosis
 Tienen una zona más clara en el centro llamada nucleoide.
 Tienen un solo cromosoma compuesto por
ADN circular y desnudo (sin histonas)
 Tienen ribosomas de 70 S
 Tienen una pared celular no celulósica, compuesta por
proteoglicanos
 Algunos tienen un ADN extracromosómico llamado plásmido
 No se dividen por mitosis, sino por fisión binaria

19.  EUCARIOTAS
 Tienen envoltura nuclear
 Tienen nucléolo
 Tienen sistema de endomembrana
 Tienen organelas membranosas
 Tienen citoesqueleto
 Tienen centríolos, cilios y flagelos
 Tienen cromosomas compuestos por
ADN unido a histonas
 Tienen ribosomas de 80 S (60S + 40S)
 Se dividen por mitosis o por meiosis
 Realizan endocitosis y exocitosis

20.  CELULAS HUMANAS ( incluídos los mamíferos en
general)
 FORMA: variable. Pueden ser
planas, cúbicas, cilíndricas, fusadas, redondeadas, con
prolongaciones (neurona, células gliales), en forma de
disco bicóncavo (eritrocitos), de forma cambiante con
emisión de pseudópodos (leucocitos).
 TAMAÑO: eritrocito 7 um, leucocitos 10
um, hepatocitos 30 um, óvulo 150 um.
 NÚCLEO: como regla general hay uno por célula. Pero
existen células sin núcleo, como los eritrocitos, y
algunas con muchos núcleos, como los osteoclastos, las
células gigantes de cuerpo extraño y las células del
músculo esquelético.
 Cuando el núcleo es único, reproduce
aproximadamente la forma de la célula y su tamaño
es, también aproximadamente, 1/4 o 1/5 del tamaño
del citoplasma (relación núcleo/citoplasma).

21. BIBLIOGRAFIA:
1. «Biología» (en español). Enciclopedia Hispánica. EE. UU.: Encyclopedia Britannica
Publishers, Inc. 1995-1996. p. 27. ISBN 1564090159.
2.↑ Histoquímica: definición en el DRAE
•Buican, Denis (1995). Historia de la biología, Madrid, Acento Editorial.
•Campbell, N. (2000). Biology: Concepts and Connections [3ª ed.]. Benjamin/Cummings.
Libro de texto de nivel universitario (en inglés).
•Kimball, J. W. [ http://www.ultranet.com/~jkimball/BiologyPages/ Kimball's Biology Pages].
Libro de texto on-line (en inglés).
•Maddison, David R. The Tree of Life. Proyecto distribuido y multi-autor con información
sobre filogenia y biodiversidad.
•Margulis, L. y K. N. Schwartz (1985). Cinco reinos. Guía ilustrada de los phyla de la vida
sobre la Tierra. Barcelona, Labor.
•Otto, James H. y Towle, Albert. (1992). Biología moderna. [11ª ed.]. McGraw Hill/
Interamericana de México. México D.F., México. ISBN 0-03-071292-0.
•Tudge, Colin. La variedad de la Vida. Historia de todas las criaturas de la tierra. Un
extenso y prolijo manual que recoge la clasificación de todos los grupos importantes que
existen, o han existido, sobre la tierra.
•VV.AA. (2004). Biología general [4ª ed.]. Ediciones Universidad de Navarra. Barañáin,
España. ISBN 84-313-0719-6