Este documento describe la teoría celular y la estructura y función de las células procariotas y eucariotas. Explica que la teoría celular se desarrolló a lo largo de 200 años y establece que todas las células provienen de otras células preexistentes. Describe las características de las células procariotas como su pequeño tamaño y falta de orgánulos, y de las células eucariotas como su mayor tamaño y presencia de orgánulos como el núcleo y membrana. También

1. Ing. Carlos Alfredo Vanegas Cobeña Mgst.
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UNIDAD CINCO BIOLOGÍA CELULAR
Describir los tipos de organización en las células animales y vegetales. CN.B.5.2.2.
1. TEORÍA CELULAR
Actualmente podemos decir sin temor a equivocarnos que las células son la unidad básica de vida, ya que todos los
seres vivos están formados por células. Sin embargo, para llegar a esta conclusión hubo que desarrollar una teoría
celular que tardó cerca de 200 años en completarse y ser aceptada por toda la comunidad científica.
La primera persona en utilizar la palabra célula fue Robert Hooke en el año 1665, quien observó a través de un
microscopio primitivo una lámina de corcho en la que observó una serie de celdillas que se repetían continuamente y
de forma ordenada. A estas celdillas fue a lo que Hooke denominó célula. Ahora sabemos que lo que Hooke observó
eran células vegetales muertas.
En el año 1676, poco después de que Hooke utilizara por primera vez la palabra célula, se realizaron grandes avances
tecnológicos en lo que refiere a los microscopios con lo que cada vez se podían observar mejor las distintas muestras
y con mayor cantidad de aumentos “hasta 250 aumentos”. Estos avances en microscopía se deben principalmente a
Anton Van Leeuwenhoek, quien ya observó algunas bacterias y otros microorganismos.
A pesar de estos avances en microscopía, hubo que esperar hasta 1839 para realizar más progresos en la teoría celular.
Fue cuando Theodor Schwann y Matthias Schleiden estudiaron tejidos animales y vegetales respectivamente. Ambos
se pusieron en contacto y definieron que tanto los animales como las plantas estaban todos formados por células; e
incluso llegaron a definir que la célula puede tener vida de forma independiente.
Con esto, se sentaron las bases de la teoría celular, pero no estuvo completa hasta 1858, año en el que Rudolf Virchow
propuso el axioma «omni cellula e cellula», lo que significa que todas las células provienen de una célula ya existente.

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Actualmente consideramos cuatro postulados para la teoría celular:
 Todos los organismos están compuestos por células.
 En las células ocurren las reacciones metabólicas de los seres vivos, necesarias para que exista la vida.
 Las células provienen de células preexistentes.
 En las células se encuentra el material genético hereditario.

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CN.B.5.2.2. Describir los tipos de organización en las células animales y vegetales, comparar experimentalmente sus
diferencias, y establecer semejanzas y diferencias entre organelos.
2. ORIGEN DE LA CÉLULA
La aparición de las primeras células con núcleo y orgánulos diferenciados, las eucariotas, se sitúa hace unos 1400
millones de años. Su aparición se explica según la teoría de la endosimbiosis seriada propuesta por Lynn Margulis.
La teoría de la endosimbiosis propone que el origen de las células eucariotas se encuentra en la incorporación sucesiva
de células procariotas que crean una relación de simbiosis interna.
La simbiosis es una asociación íntima de organismos de especies diferentes para beneficiarse mutuamente en su
desarrollo vital.
Según esta teoría, una célula procariota primitiva fagocitaría a una bacteria más pequeña capaz de obtener energía
mediante la respiración celular. En vez de digerir a esta bacteria, el organismo primitivo mantendría en su interior a la
bacteria, puesto que podría beneficiarse de su creación de energía por la respiración. Por su parte, la bacteria pequeña
obtendría el beneficio de la protección que le otorgaría estar en el interior de un organismo más grande. Este sería el
origen de las mitocondrias.
Según Margulis, este mismo proceso habría ocurrido con bacterias espiroquetas las cuales llegarían a formar flagelos.
De esta forma se originaría un organismo heterótrofo que podría evolucionar hacia protozoos y, más tarde, hacia las
células animales tal y como las conocemos actualmente
Por otro lado, ese organismo primitivo también podría haber ingerido una cyanobacteria, capaz de realizar la
fotosíntesis, y al mantener también con ella una relación endosimbiótica, se habrían originado los cloroplastos y, por
tanto, las células vegetales primitivas.
CN.B.5.2.2. Describir los tipos de organización en las células animales y vegetales, comparar experimentalmente sus
diferencias, y establecer semejanzas y diferencias entre organelos.
3. LA CÉLULA
La célula, por tanto, es la base de la vida, pero, igual que encontramos diversidad de organismos, también existe
diversidad de células. Principalmente diferenciamos dos tipos de células: procariotas y eucariotas.
3.1. Célula procariota
Definimos a la célula procariota (pro = ‘antes de’ y carión = ‘núcleo’) como organismo unicelular que no posee un
núcleo verdadero, ya que carecen de envoltura nuclear que delimite la zona donde se encuentra el material genético.
Además de la ausencia de envoltura nuclear, la célula procariota se caracteriza por tener un tamaño pequeño, entre
1 y 5 μm; por no poseer orgánulos y por ser el tipo de célula presente en bacterias.
Pared celular. Es una membrana resistente que protege el contenido de las células de algas, hongos, plantas, bacterias
y arqueas.

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Mesosomas. Son repliegues membranosos intracitoplásmicos que se observan en la mayor parte de las bacterias, y
donde se encuentran las enzimas encargadas de los procesos metabólicos celulares, que suceden en la membrana
plasmática de las células procariotas.
Citoplasma. El citoplasma es una de las partes, elementos básicos de la célula, en las células procariotas que al no
disponer de núcleo, usan al citoplasma para ser el alojamiento de su material genético
ADN. Es una molécula única, generalmente circular (cerrada) y de doble filamento, que se encuentra ubicada en un
sector de la célula que se conoce con el nombre de nucleoide (que significa "similar al núcleo"), que no implica la
presencia de membrana nuclear. “Material Genético”
Membrana Plasmática. Es una capa doble de lípidos que separa el interior de la célula procariota del ambiente
externo.
Cápsula. Se localiza en la pared celular de muchas bacterias y hongos. No siempre está presente. Es común en bacterias
patógenas (esporas)
Ribosomas. Pequeñas organelas, compuestas de ARN y proteínas, presentes en el citoplasma de procariotas (70s) y
eucariotas (80s). Es el sitio de la síntesis proteica.
Flagelo. Es un apéndice móvil con forma de látigo presente en muchos organismos unicelulares y en algunas células
de organismos pluricelulares. Generalmente los flagelos son utilizados para el movimiento
CN.B.5.2.3. Usar modelos y describir la estructura y función de los organelos de las células eucariotas y diferenciar
sus funciones en procesos anabólicos y catabólicos.
3.2. Célula eucariota
La célula eucariota (eu = ‘verdadero’ y carión = ‘núcleo’) es aquella célula que posee un núcleo real definido por una
envoltura nuclear y en cuyo interior se encuentra el material hereditario.
Su tamaño es variable, pero siempre mayor al de las células procariotas y puede ir desde 10 μm hasta varios
centímetros como los huevos de algunas aves. Dan origen a todos los seres vivos que no son bacterias, esto es, a los
organismos pertenecientes a los reinos protoctista, fungi, plantae y animalia
Aunque existen diversos tipos de célula eucariota como las que conforman a los hongos, las algas o los protozoos, las
células eucariotas más representativas son la célula vegetal y la célula animal.
Célula vegetal. Presente en todos los tejidos de plantas. Cuentan con una pared de celulosa, diferente al de las
procariotas y hongos, y que otorga protección y rigidez a la célula. También cuentan con cloroplastos, donde ocurrirá
la fotosíntesis; y poseen vacuolas de gran tamaño que ocupa gran parte de la célula desplazando al núcleo hacia un
lateral.
Célula animal. Presente en todos los tejidos animales. A diferencia de las vegetales, carecen de cloroplastos y de pared
celular, pero poseen centriolos que tienen una gran importancia en la división celular. Las vacuolas son más numerosas
que en la célula vegetal, pero mucho más pequeñas.
CÉLULA ANIMAL
CÉLULA VEGETAL

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CN.B.5.2.4. Explicar la estructura, composición y función de la membrana celular para relacionarlas con los tipos de
transporte celular por medio de la experimentación, y observar el intercambio de sustancias entre la célula y el
medio que la rodea.
3.3. Partes de la célula
3.3.1. El núcleo
La mayor parte del ADN que contiene una célula eucariota se encuentra en el núcleo, que caracteriza este tipo de
células y está limitado por la envoltura nuclear.
Estructura
Según la fase en que se encuentre la célula, en el nucleoplasma distinguimos:
Los cromosomas: Largas cadenas de ADN asociadas a proteínas, las más abundantes de las cuales son las histonas.
Estas proteínas permiten el empaquetado y el desempaquetado de los cromosomas según la fase del ciclo en que se
encuentre la célula.
El nucléolo: Pequeño corpúsculo más o menos esférico y denso que podemos distinguirlo al microscopio óptico debido
a su tamaño, entre 1 y 7 u. El nucléolo está formado por cromatina de diversos cromosomas, y por proteínas asociadas
a ARN. Puede haber uno o más de uno.
Funciones
El núcleo desarrolla en las células eucariotas dos funciones fundamentales:
 Contiene la información genética que se transmite de una generación a la siguiente.
 Controla la actividad que tiene lugar en la célula.
3.3.2. Membrana plasmática
La membrana plasmática conocida como membrana celular es una cubierta que envuelve y delimita a la célula
separándola del medio externo. Funciona como una barrera entre el interior de la célula y su entorno ya que permite
la entrada y salida de moléculas a través de ella. Este paso de moléculas es un fenómeno llamado permeabilidad. Pero
la membrana no deja pasar fácilmente a todas las moléculas, por lo que es selectivamente permeable.
Composición química
La membrana plasmática es muy delgada, mide de 7 a 10 nanómetros (nm) de grosor, por lo que el microscopio óptico
no la detecta, sólo puede ser observada con el microscopio electrónico.
Otras funciones de la célula se relacionan con el transporte, la comunicación, el reconocimiento y la adhesión celular.
La membrana celular se caracteriza por ser una estructura dinámica, siendo la fluidez una de las características más
importantes que posee.
Esta fluidez depende de la temperatura, dado que aumenta al aumentar la temperatura. También depende de la
naturaleza de los lípidos que posee, dado que la presencia de lípidos insaturados y de cadena corta favorecen el
aumento de la fluidez. La presencia de colesterol endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad.

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En la composición de la membrana el 40% corresponden a lípidos, el 50% a proteínas, y el 10% a glúcidos.
Los lípidos que constituyen la membrana son fosfolípidos, glucolípidos y colesterol, y su principal función es actuar
como una barrera semipermeable.
Los fosfolípidos Constituyen la estructura básica de las membranas y tienen ácido fosfórico en su composición.
El colesterol se encuentra en una proporción del 20 % en las membranas de las células eucariotas, se puede decir que
una mayor concentración de colesterol disminuye la fluidez de la membrana plasmática.
Las proteínas que forman la membrana son integrales o periféricas, y sus funciones se relacionan con el transporte y
la comunicación.
Proteínas transmembrana o proteínas integrales: Son las que atraviesan completamente la membrana y sobresalen
por ambas caras.
Proteínas periféricas o extrínsecas: No atraviesan la estructura de la membrana y sobresalen por una de las dos caras
Los glúcidos por lo general, se encuentran unidos a lípidos, formando glucolípidos, y a proteínas, generándose las
glucoproteínas. Su principal función es constituir la cubierta celular o glucocálix. Las diferentes funciones que exhiben
las distintas células, se relacionan el tipo de glúcido que hay en su cubierta.
Funciones de la Pared Celular
La membrana celular cumple con las siguientes funciones:
Delimitación.
Define y protege mecánicamente a la célula, distinguiendo el afuera del adentro y una célula de otra. Además, es la
primera barrera de defensa frente a otros agentes invasores.
Administración.
Su selectividad le permite dar paso a las sustancias deseadas en la célula y negar el ingreso a las indeseadas, sirviendo
de comunicación entre el afuera y el adentro a la vez que fiscal de dicho tránsito.
Preservación.
A través del intercambio de fluidos y sustancias, la membrana permite mantener estable la concentración de agua y
otros solutos en el citoplasma, mantener su pH nivelado y su carga electroquímica constante.
Comunicación.

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La membrana puede reaccionar ante estímulos provenientes del exterior, transmitiendo la información al interior de
la célula y poniendo en marcha procesos determinados como la división celular, el movimiento celular o la segregación
de sustancias bioquímicas.
Transporte de sustancias a través de la membrana.
Existen varios mecanismos de transporte que tienen lugar en las células, estas han de intercambiar sustancias con el
medio exterior.
Transporte de moléculas pequeñas.
Dentro de este tipo de mecanismos de transporte distinguiremos entre transporte pasivo y transporte activo.
Transporte pasivo: Es un tipo de transporte que no requiere gasto de energía y presenta dos modalidades:
Difusión simple: Algunas moléculas pequeñas y sin carga electroquímica, como el oxígeno (O2), el nitrógeno (N2), el
dióxido de carbono (CO2) y también el agua (H2O), se difunden rápidamente a través de la bicapa lipídica, a favor de
su gradiente de concentración. El paso se produce aprovechando las aperturas que aparecen por el desplazamiento
de los fosfolípidos.
Difusión facilitada: Las moléculas que no pueden atravesar la bicapa lipídica, como los glúcidos, los aminoácidos, los
iones..., pasan a través de la membrana, a favor del gradiente electroquímico o de concentración, mediante proteínas
transmembranas.
Transporte activo: Se produce en contra del gradiente de concentración o del gradiente electroquímico de las
sustancias y, por ello, precisa energía.
Este tipo de transporte se lleva a cabo mediante proteínas transmembrana, que hidrolizan ATP “trifosfato de
adenosina” para obtener energía y que, a la vez, alteran su conformación espacial para efectuar el transporte.
Es el caso de las bombas de iones, como la de sodio-potasio. La bomba de sodio-potasio extrae Na+
de la célula, a la
vez que incorpora K+
. Por cada molécula de ATP que se consume, salen de la célula 3 Na+
y entran 2 K+
.
Transporte de macromoléculas y partículas
Los mecanismos anteriores no permiten el paso de moléculas grandes como los polisacáridos o las proteínas. En estos
casos se utilizan otros tipos de sistemas de transporte: la exocitosis y la endocitosis.
Exocitosis: Tiene lugar cuando una macromolécula o una partícula debe pasar del interior al exterior de la célula. Es el
caso de las proteínas que forman la matriz extracelular de los tejidos, o la secreción de neurotransmisores en las
neuronas.
Endocitosis. Es un proceso de incorporación de sustancias a la célula. Cuando las vesículas alcanzan un diámetro
superior a 150 μm y contienen partículas grandes, como restos celulares y microorganismos, se habla de fagocitosis.
Si las vesículas son de un diámetro inferior a 150 μm y contienen fluidos, el proceso se llama pinocitosis.
La fagocitosis se produce en células con un cierto grado de especialización como, por ejemplo, algunos protozoos, para
los que es una parte esencial de su proceso de nutrición. Por el contrario, la pinocitosis es muy común en todo tipo de
células.