Tomado de MINEDUC, 2015. Texto del estudiante, Biología para Bachillerato

1. v conocida expresión «la familia es la célula
de la sociedad» hace referencia a una estructura
que, multiplicada infinidad de veces, constituye
el armazón de la sociedad en la que se inserta.
En ese contexto, podremos comprender,
entonces, el concepto de célula como la unidad
de estructura y función de todos los seres vivos.
Células vistas con el mi-
croscopio electrónico de
transmisión (4 300 x) y
coloreadas artificialmente.
Bacterias en la punta de un alfiler, observa-
das con el microscopio electrónico de ba-
rrido (2 000 x) y coloreadas artificialmente.
Eritrocitos y leucocitos, células sanguíneas
observadas con el microscopio electrónico
de barrido (2 000 x) y coloreadas artificial-
mente.
h¡¢£¤¥¦¥¤ las funciones de rela-
ción, reproducción y nutrición
celular, desde la indagación
científica y la argumentación
de sus resultados, estableciendo
relación entre las estructuras
que las realizan y las moléculas
que participan.
Destreza con
criterio de desempeño:
36
§¨ ©la
2
Unidad
¿ célula?
¿Cuáles son las
diferencias entre células
animales y vegetales?
¿Cómo se nutre la célula?
¿Qué es mitosis
y meiosis?
Conocimientos previos
f !U_B1_U2_P36_57.indd 36 U#$% $'$()

2. La teoría celular
I0 Opinen acerca de la afirmación: «Todas las células
son iguales».
2. ¿Cuáles fueron los aportes concretos de Schleiden y
de Schwann a la Biología celular? Expliquen.
3. Observen las fotografías de diferentes tipos celulares
tomadas con el microscopio electrónico. ¿Cómo expli-
can las diferencias de tamaño?
4. Observen la fotografía de las células vistas con el
microscopio electrónico de transmisión. ¿Distinguen
algún orgánulo?
5. Traten de identificar los componentes comunes de las
células de todos los seres vivos. ¿Existen estructuras
que no pueden verse ni siquiera con el microscopio
óptico más potente y que requieran el uso del micros-
copio electrónico? ¿Cuáles?
Análisis del trabajo científico
i1 23 451cionamiento de la
organización familiar, sus integran-
tes desempeñan diferentes roles
y asumen distintos niveles de res-
ponsabilidad, para conformar una
unidad funcional. De igual mane-
ra, en la célula, ciertas estructuras
(los orgánulos) desempeñan funcio-
nes diferentes y hacen posible una
organización armónica y eficiente.
Además, células con dieferentes
atributos de reúnen y forman los teji-
dos de los organismos pluricelulares.
Con palabras similares, en
1838, Theodor Schwann (1810-
1882) —zoólogo y fisiólogo ale-
mán— y Matthias Jakob Schleiden
(1804-1881) —botánico de la mis-
ma nacionalidad— presentaron sus
trabajos acerca de la importancia
de las células en la constitución
de los seres vivos (tanto animales
como vegetales), en la denominada
Teoría celular. Así revalorizaron la
labor pionera del científico inglés
Robert Hooke (1635-1703).
Schleiden estaba al tanto de
los trabajos del botánico escocés
Robert Brown (1773-1858), quien
descubriera el movimiento de las
partículas que se encuentran en
una suspensión líquida, llamado
en su honor «movimiento brownia-
no». Brown también observó gra-
nos de polen y otros tipos celu-
lares de las plantas e identificó,
por primera vez, el núcleo celular.
Schleiden reconoció la gran impor-
tancia de esta estructura en la
reproducción celular, pero creía que
las células nuevas brotaban de la
superficie nuclear, lo que no es así.
Por su parte, Schwann introdujo
el término metabolismo para refe-
rirse a todos los cambios químicos
de las células y de los tejidos vivos, e
inició los estudios de fisiología celu-
lar. Afirmó, además, que los organis-
mos pluricelulares están formados
por células. Diferenció los tejidos
por tipos según la disposición de
las células que los constituyen y,
posteriormente, descubrió las célu-
las que forman parte de la vaina de
los nervios, denominadas después
en su honor «células de Schwann».
También fue el pionero de una joven
ciencia, la Embriología, al establecer
que el huevo está formado por una
sola célula que se desarrolla y crea
un organismo completo.
En 1839, Schwann, influido por
el trabajo de Schleiden, publicó
investigaciones microscópicas de
acuerdo con la estructura y el creci-
miento de las células en las plantas
y los animales.
A partir de la Teoría celular, y
de los muchos hallazgos de Schwann
y Schleiden, quedaron definidos los
antecedentes de varios principios
hoy reconocidos por todos los cien-
tíficos.
„6dos los organismos vivos están
formados por una o más células.
789 @A8Bciones químicas, los pro-
cesos liberadores de energía y
las reacciones de biosíntesis se
desarrollan dentro de las células.
789 BClulas se originan de otras
células.
789 células contienen informa-
ción hereditaria de los seres
vivos de los cuales provienen, la
cual pasa de una generación a
otra en forma sucesiva.
Matthias
Schleiden.
Ilustración del libro de Schwann que mues-
tra estructuras celulares.
37
f !U_B1_U2_P36_57.indd 37 U#$% $'()

3. 1. Leucocito (célula sanguínea)
2. Eritrocito (célula sanguínea)
3. Adipocito (célula que
almacena grasa)
4. Osteocito (célula ósea)
5. Neurona (célula nerviosa)
6. Fibra muscular lisa
7. Células de la piel
8. Células del tejido conjuntivo
Célula vegetal observada con el ME.
ƒDEFGHP FQ ƒDFEHRS FQ TVWXY
El 10 de diciembre de 1906, en el Auditorio de la Real Academia de
Música, de Estocolmo «Suecia», el Premio Nobel de Medicina y Fisiología
fue compartido por los doctores Santiago Ramón y Cajal (español) y Camillo
Golgi (italiano).Ambos profesores universitarios recibieron este galardón por
sus investigaciones sobre el sistema nervioso. Si bien se le adjudica a Ramón
y Cajal el descubrimiento de la neurona y la descripción de su estructura, esto
fue posible por las técnicas de laboratorio ideadas por Camillo Golgi.
Según palabras de Ramón y Cajal: «La otra mitad del premio ha sido jus-
tificadamente adjudicada al ilustre profesor de Pavía Camillo Golgi, el crea-
dor del método con el cual he logrado mis más notables descubrimientos».
FUE NOTICIA
Premio Nobel para la neurona
`a fotografía de la derecha muestra células de tejido vegetal observadas con el
microscopio electrónico, en la que se aprecian los detalles más finos de su estructura.
¿Cómo llegó a definirse la célula como «la unidad de estructura y función»?
Célula (del latín cellula, diminutivo de cella, hueco, compartimiento’ es el tér-
mino que Robert Hooke —el primer investigador que la identificó— le dio a cada una
de las «celdas» del corcho que observó con su microscopio óptico. Si bien las células
observadas por Hooke estaban vacías, porque eran de tejido muerto, el término fue
adoptado para designar la menor porción de materia que cumple con las funciones
vitales, es decir, la unidad de estructura y función.
El trabajo de los científicos del siglo XIX permitió definir los alcances de la Teoría
celular. Y el desarrollo de técnicas de laboratorio del siglo XX —la microscopía elec-
trónica—, permitieron un mejor conocimiento de la estructura y la función celulares.
Una célula puede definirse como la mínima organización supramolecular, que
cumple con todas las características de los seres vivos (estas son, entre otras, la
capacidad de vivir aisladas, la autorregulación, la autoperpetuación y la evolución).
Pero si la célula es una unidad de estructura y función, es decir, si todas las células
poseen los mismos elementos estructura-
les y cumplen las mismas funciones, ¿por
qué algunas son tan diferentes de otras?
Para responder esta pregunta, analicen la
ilustración de los distintos tipos celulares
que constituyen los tejidos mayoritarios
de un animal superior.
La diferencia está dada por el distinto
grado de especialización que alcanza
cada una. Si bien todas tienen una com-
posición química y estructuras similares,
algunas permanecen indiferenciadas y
otras se especializan para cumplir funciones determinadas. Por ejemplo, las neuronas
son las células especializadas en la transmisión del impulso nervioso; las fibras mus-
culares lisas, en la contracción de los músculos de las vísceras (estómago, intestino,
etc.); los eritrocitos o glóbulos rojos, en el transporte del oxígeno, etc.
Por otra parte, la estructura de los orgánulos celulares y la presencia o ausencia de
algunos de ellos, así como las variaciones en la composición química celular, también
dependen de la especialización estructural y funcional.
1
2
3
4
5
6
7
e bAsar de las múltiples diferencias y de la existencia de organismos unicelulares
y pluricelulares, todos los seres vivos están formados por células.
38
cd gplula: vida en su mínima expresión
qrstu información
sobre los aportes de
diferentes científicos en
el desarrollo de la Teoría
celular.
wxy€tu por qué, según la
Teoría celular, la célula es
la unidad morfológica,
fisiológica y genética de
todos los seres vivos.
Trabajo individual
Tarea
8
f !U_B1_U2_P36_57.indd 38 U#$% $'()

4. 39
Organismos eucariontes y procariontes
„6das las células están formadas por:
…‚8 membrana plasmática o celular, conocida también como plasmalema, com-
puesta por una capa doble de fosfolípidos en la que están inmersas diversas proteínas.
…‚8 matriz citoplasmática, o citoplasma, consistente en un gel casi líquido
(compuesto por agua), en el que están inmersas moléculas y macromoléculas
libres, como glúcidos, lípidos, aminoácidos y proteínas.
†‡terial genético, o cromatina (del griego chroma, color’), que les permite
autoduplicarse y transmitir a su descendencia las características de la especie, y
que está formado por ácido desoxirribonucleico (ADN) asociado a proteínas (his-
tonas). En algunas células, el material genético se encuentra libre en el citoplasma
(células procariotas), y en otras, en el núcleo (células eucariotas).
La presencia de un núcleo celular es la característica fundamental de las
células eucariotas.
Células eucariotas
ˆ@Asentan varios agregados moleculares en el citoplasma, que se ordenan de una
manera específica y dan lugar a los orgánulos (por ejemplo, las mitocondrias) y al
núcleo. Este está formado por un carioplasma (sustancia viscosa en estado de gel,
con ácidos nucleicos, aminoácidos, nucleótidos, proteínas, glucógeno, etc.) y rodea-
do por una doble membrana: la carioteca o envoltura nuclear. En el interior del
núcleo se distinguen también uno o más nucléolos y gran cantidad de ácido nucleico
(ARN), ya que es el sitio donde se construyen las subunidades de los ribosomas.
En 1831, Robert Brown descubrió el núcleo y declaró: «Es una característica nor-
mal de las células vegetales».
Los organismos eucariontes son todos los seres pertenecientes a los tradicionales
reinos: Protista (los protozoos, la mayoría de las algas y los hongos celulares), Fun-
gi (los hongos verdaderos), Plantae (comprende tanto las plantas o metafitas como,
según algunos investigadores, las algas verdes antecesoras) y Animalia (animales
verdaderos o metazoos).
Durante la división de las células eucariotas, la cromatina se condensa y se forman
los cromosomas.
Células procariotas
‰6‚ ‘9 bAqueñas que las eucariotas (menos de 2 µm o 10 Å) y no poseen núcleo
celular ni otros orgánulos especiales, pero sí ribosomas. La cromatina generalmente no
está unida a histonas y forma cromosomas circulares.
Los organismos procariotas pertenecen a los reinos Archaea (arquibacterias) y Bac-
teria o Monera (bacterias y algas azules, o cianobacterias).
Con el microscopio óptico (MO), el núcleo se distin-
gue como un punto voluminoso, más denso que el
resto del citoplasma.
Con el microscopio electrónico de transmisión (MET),
es posible distinguir su forma esférica u ovoidal y las es-
tructuras que lo constituyen, en especial, el nucléolo.
’“toplasma
Núcleo
Carioteca
Nucléolo
Carioplasma
”
•
A: Célula eucariota.
ercariota (del griego eu,
bien’, y karyon, nuez,
núcleo’). Célula de más
de 1 µ de diámetro, con
un núcleo verdadero y
que, además de la mem-
brana plasmática, con-
tiene diversos orgánulos,
como los plastos y las
mitocondrias. Las células
vegetales tienen además
de membrana celular,
pared celular, estructura
de la cual carecen las
células animales.
procariota (del griego
pro, antes o delante de’,
y karyon, nuez, núcleo’).
Célula sin núcleo, cuya
única membrana es la
plasmática; es decir,
carece de orgánulos ce-
lulares con excepción de
los ribosomas, los cuales
sin embargo tienen una
estructura diferente de la
de las células eucariotas.
Muchas células procario-
tas poseen paredes por
fuera de la membrana, y
su composición quími-
ca es distinta a la de las
células vegetales.
Glosario
B: Células procariotas.
f !U_B1_U2_P36_57.indd 39 U#$% $'()

5. 40
–—gánulos de las células animal y vegetal
769 orgánulos de las células eucariotas están limitados por unidades de membrana
que repiten el modelo de la membrana plasmática. Pero en las células procariotas, pese
a que no existe compartimentalización del citoplasma para formar orgánulos, hay dis-
tintos agregados macromoleculares asociados a la membrana plasmática que tienen
funciones similares.
En la siguiente ilustración, se muestran las características de una célula animal.
La célula vegetal se diferencia de la anterior, funda-
mentalmente, en que tiene cloroplastos; además, se
caracteriza por la ausencia de lisosomas y de centriolos;
y la presencia de grandes vacuolas, de leucoplastos
(orgánulos en los cuales se acumula almidón), de dictio-
somas en vez de Aparato de Golgi y de una pared celu-
lar compuesta por celulosa y pectinas. A continuación se
describen estas estructuras.
Membrana plasmática (A). Constituye una barrera semipermeable, que
delimita la entrada y salida de las sustancias de la célula. Tiene un espesor
de 75 Å y está compuesta por una doble capa de fosfolípidos, con proteínas
y carbohidratos que la atraviesan o están unidos a su superficie. Este modelo
de membrana se denomina mosaico fluido.
Núcleo (B). Orgánulo rodeado por una envoltura nuclear (carioteca), en la
cual se encuentra el material genético (ADN) que determina las caracterís-
ticas del organismo.
Retículo endoplasmático (C). Se observa como un conjunto de sacos apla-
nados. El retículo endoplasmático liso (REL) sintetiza lípidos y su superficie
es lisa; mientras que el retículo endoplasmático rugoso o granular (REG),
conocido también como ergastoplasma, presenta ribosomas adosados e
interviene en la síntesis de proteínas extracelulares.
Aparato de Golgi (D). Está constituido por sacos aplanados. Recibe los
productos sintetizados en el retículo, los empaqueta y los distribuye por la
célula o los secreta al medio extracelular.
Mitocondria (E). Estructura que consta de una cavidad limitada por una
doble membrana. La membrana interna está plegada (forma crestas) y, por
lo tanto, aumenta notablemente su superficie para la captación de oxíge-
no, ya que en este orgánulo se lleva a cabo la respiración celular. La matriz
mitocondrial contiene un tipo especial de ADN.
Ribosoma (F). Estructura esférica de ARN formada por dos subunidades,
donde se sintetizan las proteínas. Si está asociado al REG, las proteínas que
fabrica son transportadas a la membrana plasmática o afuera de la célula.
En cambio, si está libre, fabrica proteínas intracelulares.
Lisosoma (G). Vesícula que se origina a partir del aparato de Golgi. Contie-
ne enzimas, y en él tiene lugar la digestión celular.
Centriolo (H). Estructura par, cilíndrica, constituida por proteínas. Intervie-
ne en la reproducción celular.
Vacuola (I). Esta estructura tiene forma de bolsa y contiene los nutrientes
o los desechos celulares.
Citoesqueleto (J). Consta de microfilamentos, filamentos intermedios y
microtúbulos, todos de composición proteica, que constituyen una red en
el citoplasma. Su función es la resistencia mecánica, el mantenimiento de
la estructura celular y la formación de canales de circulación de sustancias
intercelulares.
En grupos, utilicen materiales reciclados y elaboren una
maqueta de la célula animal y vegetal. Presenten sus trabajos
al resto de grupos, con una explicación de la función de cada
uno de los organelos.
Trabajo cooperativo
Célula animal típica.ípica.
˜
D
H
I
J F
E
C
A
REL
REG
Cresta
Fosfolípidos
Proteína
Nucléolo
Cromatina
Membrana
B
Ribosoma.
f !U_B1_U2_P36_57.indd 40 U#$% $'()

6. 41
™dcuola. Organela con forma de saco y de tamaño variado. En algunas células
vegetales, ocupa un amplio espacio en el citoplasma. Da soporte a las células;
también, almacena los desechos que estas no pueden excretar. Además, mantiene
constante la cantidad de agua intracelular.
fgdhtidios. Grupo de organelas presentes en las células fotosintéticas. Todos los
plastidios están delimitados por una doble membrana. Existen distintos tipos:
–Cloroplastos. Al igual que las mitocondrias, poseen su propio material genético
(ADN plastidial). Contienen un pigmento de color verde, llamado clorofila, que
capta la energía lumínica en la fotosíntesis. La fotosíntesis permite a las células
con cloroplastos elaborar su propio alimento.
–Leucoplastos. Estas organelas carecen de pigmento. Se localizan principalmen-
te en raíces y tubérculos, en donde almacenan almidón.
–Cromoplastos. Contienen pigmentos (amarillos, anaranjados o rojos) que pro-
porcionan a las flores y a los frutos sus colores característicos. Esos pigmentos
también intervienen en la captación de la energía solar durante la fotosíntesis.
fdred celular. Es una estructura común en diversos organismos, con la función
de proteger y dar forma a la célula. En las bacterias está constituida por peptido-
glucanos (compuestos formados por carbohidratos y proteínas complejas). En los
hongos es de quitina. En las plantas, está formada por celulosa.
Citoesqueleto
e i‚icios del siglo XX, se pensaba que el citoplasma era una solución viscosa
y homogénea en la cual flotaban las organelas. En 1976, Keith Robert Porter (1912-
1997) demostró la existencia de una red de filamentos de naturaleza proteica, llamada
citoesqueleto (esqueleto interno de la célula). Sus funciones son mantener la estruc-
tura celular y brindarle resistencia mecánica, formar canales de circulación de sustan-
cias intracelulares, participar en el movimiento celular, sostener y mover las organelas
y movilizar los cromosomas durante la división celular.
jklroplasto
Dictiosoma
REL
Mitocondria
Pared celular
Vacuola
Membrana celular
o plasmática
RER
mnokplkl
mqokrl
Célula vegetal típica.
Estructura interna de un cloro-
plasto. La membrana interna
presenta sacos apilados denomi-
nados tilacoides. Las agrupaciones
de tilacoides se conocen como
grana. El estroma es el espacio
interno delimitado por la mem-
brana. En él se encuentran las
enzimas fotosintéticas.
stuvwxyx
externa
Membrana
interna
Grana
Canal de inter-
conexión de
los tilacoides
Tilacoide
Esquema del citoesqueleto.
zr{|}~~
plasmática
Filamento
intermedio
Ribosomas
Retículo
endoplasmático
Mitocondria
Microtúbulos
Microfilamentos
Dibuja una mitocondria
y un cloroplasto.
Identifica sus partes
y establece semejanzas
y diferencias entre estas
dos organelas.
Trabajo individual
f !U_B1_U2_P36_57.indd 41 U#$% $'()