clase introductoria sobre que es una célula vegetal, en la materia de Botánica

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Célula animal
(ampliar imagen)
Célula animal y célula vegetal
Las células son la porción más pequeña de materia viva capaz de realizar todas
las funciones de los seres vivos, es decir, reproducirse, respirar, crecer, producir
energía, etc.
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2. Existen dos tipos de células con respecto a su origen, células animales y células
vegetales:
En ambos casos presentan un alto grado de organización con numerosas
estructuras internas delimitadas por membranas.
La membrana nuclear establece una barrera entre el material genético y el
citoplasma.
Las mitocondrias, de interior sinuoso, convierten los nutrientes en energía que
utiliza la planta.
Diferencias entre células animales y vegetales
Tanto la célula vegetal como la animal poseen membrana celular, pero la célula
vegetal cuenta, además, con una pared celular de celulosa, que le da rigidez.
La célula vegetal contiene cloroplastos: organelos capaces de sintetizar azúcares
a partir de dióxido de carbono, agua y luz solar (fotosíntesis) lo cual los hace
autótrofos (producen su propio alimento), y la célula animal no los posee por lo
tanto no puede realizar el proceso de fotosíntesis.
Pared celular: la célula vegetal presenta esta pared que está formada por celulosa
rígida, en cambio la célula animal no la posee, sólo tiene la membrana
citoplasmática que la separa del medio.
Una vacuola única llena de líquido que ocupa casi todo el interior de la célula
vegetal, en cambio, la célula animal, tiene varias vacuolas y son más pequeñas.
Las células vegetales pueden reproducirse mediante un proceso que da por
resultado células iguales a las progenitoras, este tipo de reproducción se llama
reproducción asexual.
Las células animales pueden realizar un tipo de reproducción llamado
reproducción sexual, en el cual, los descendientes presentan características de los
progenitores pero no son idénticos a él.
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3. Imagen comparativa entre célula animal y célula vegetal
Célula vegetal
Como ya sabemos, todos los organismos vivos están compuestos por células.
Sabemos también que el inglés Robert Hooke, en 1665, realizó cortes finos de una
muestra de corcho y observó usando un microscopio rudimentario unos pequeños
compartimentos, que no eran más que las paredes celulares de esas células
muertas y las llamó células (del latín cellula, que significa habitación pequeña), ya
que éste tejido le recordaba las celdas pequeñas que habitaban los monjes de
aquella época.
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4. Pero no fue sino hasta el
siglo XIX, que dos científicos
alemanes, el botánico
Matthias Jakob Schleiden y
el zoólogo Theodor
Schwann, enunciaron en
1839 la primera teoría celula:
"Todas las plantas y
animales están compuestos
por grupos de células y éstas
son la unidad básica de
todos los organismos vivos".
Esta teoría fue completada,
en 1855, por Rudolph
Virchow, quien estableció
que las células nuevas se
formaban a partir de células
preexistentes (omni cellula e
cellula). En otras palabras las Estructura de una célula vegetal (ampliar imagen)
células no se pueden formar
por generación espontánea a partir de materia inerte.
La célula es la unidad más pequeña de materia viva, capaz de llevar a cabo todas
las actividades necesarias para el mantenimiento de la vida.
Células vegetales
Tanto las células de las plantas como las de los animales son eucarióticas (tienen
un núcleo delimitado por una membrana), sin embargo presentan algunas
diferencias:
Las células vegetales presentan una pared celular celulósica, rígida que
evita cambios de forma y posición.
Las células vegetales contienen plastidios, estructuras rodeadas por una
membrana, que sintetizan y almacenan alimentos. Los más comunes son
los cloroplastos.
Casi todas las células vegetales poseen vacuolas, que tienen la función de
transportar y almacenar nutrientes, agua y productos de desecho.
Las células vegetales complejas, carecen de ciertos organelos, como los
centriolos y los lisosomas.
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5. Las células vegetales, presentan un alto grado de
organización, con numerosas estructuras internas
delimitadas por membranas.
La membrana nuclear establece una barrera entre la
cromatina (material genético) y el citoplasma.
Las mitocondrias, de interior sinuoso, convierten los
nutrientes en energía que utiliza la planta.
A diferencia de la célula animal, la vegetal contiene
cloroplastos, unos orgánulos capaces de sintetizar
azúcares a partir de dióxido de carbono, agua y luz solar.
Otro rasgo diferenciador es la pared celular, formada por celulosa rígida, y la
vacuola única y llena de líquido, muy grande en la célula vegetal.
La pared celular de las células vegetales es rígida, lo que determina las formas
geométricas que encontramos en los tejidos vegetales, como el hexagonal
observado en las células de la cubierta de las cebollas.
La Célula vegetal
En los vegetales, podemos tomar como ejemplos a las plantas con flores
(angiosperma), sin flores típicas (gimnospermas), musgos, hongos, etcétera.
Los organismos pluricelulares
presentan una determinada
organización de sus células, en
distintos niveles, que son:
Célula: mínima unidad que forma
parte de un ser vivo.
Tejido: conjunto de células que
tienen características y funciones
similares y con un mismo origen.
Órgano: conjunto de tejidos
unidos y coordinados para
cumplir una función específica.
Por ejemplo: pulmón, corazón,
Modelo de célula estómago, etcétera. En el caso
de los vegetales, son considerados órganos: la raíz, las semillas, las hojas, las flor,
etcétera.
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6. Sistemas: resultado de la unión de varios órganos, los cuales funcionan de una
forma coordinada para desempeñar un rol determinado. Por ejemplo: se habla de
Sistema Digestivo, Renal, Circulatorio, Nervioso, Reproductor, etcétera.
Organismo: es un ser vivo formado por un conjunto de sistemas, que trabajan
armónicamente.
Existen seres vivos que no tienen órganos o sistemas estructurados, pero poseen
una organización sencilla, esto les permite un buen desarrollo. Si un órgano se
daña o altera provoca una desorganización del ser vivo.
Las tres partes básicas de toda célula son: la membrana plasmática, el
citoplasma, y el núcleo.
La membrana celular o plasmática
La membrana celular se
caracteriza porque:
Rodea a toda la célula y
mantiene su integridad.
Está compuesta por dos
sustancias orgánicas: proteínas
y lípidos, específicamente
fosfolípidos.
Los fosfolípidos están
dispuestos formando una doble
capa (bicapa lipídica), donde Membrana Celular o plasmática
se encuentran sumergidas las
proteínas.
Es una estructura dinámica.
Es una membrana semipermeable o selectiva, esto indica que sólo pasan algunas
sustancias (moléculas) a través de ella.
Tiene la capacidad de modificarse y en este proceso forma poros y canales
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7. Funciones de la membrana celular
Regula el paso de sustancias hacia el interior de la célula y viceversa. Esto quiere
decir que incorpora nutrientes al interior de la célula y permite el paso de desechos
hacia el exterior.
Como estructura dinámica, permite el paso de ciertas sustancias e impide el paso
de otras.
Aísla y protege a la célula del ambiente externo
El citoplasma
Se caracteriza porque:
Es una estructura celular que se ubica entre la membrana celular y el núcleo.
Contiene un conjunto de estructuras muy pequeñas, llamadas organelos
celulares.
Está constituido por una sustancia semilíquida.
Químicamente, está formado por agua, y en él se encuentran en suspensión, o
disueltas, distintas sustancias como proteínas, enzimas, líquidos, hidratos de
carbono, sales minerales, etcétera.
Funciones del citoplasma
Nutritiva. Al citoplasma se incorporan una serie de sustancias, que van a ser
transformadas o desintegradas para liberar energía.
De almacenamiento. En el citoplasma se almacenan ciertas sustancias de reserva.
Estructural. El citoplasma es el soporte que da forma a la célula y es la base de
sus movimientos.
Los organelos celulares
Son pequeñas estructuras intracelulares, delimitadas por una o dos membranas.
Cada una de ellas realiza una determinada función, permitiendo la vida de la
célula. Por la función que cumple cada organelo, la gran mayoría se encuentra en
todas las células, a excepción de algunos, que solo están presentes en ciertas
células de determinados organismos.
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8. Mitocondrias: en los
organismos heterótrofos, las
mitocondrias son
fundamentales para la
obtención de la energía.
Son organelos de forma
elíptica, están delimitados por
dos membranas, una externa
y lisa, y otra interna, que
presenta pliegues, capaces
de aumentar la superficie en
el interior de la mitocondria.
Poseen su propio material
genético llamado DNA
mitocondrial.
Mitocondria
La función de la mitocondria
es producir la mayor cantidad de energía útil para el trabajo que debe realizar la
célula. Con ese fin, utiliza la energía contenida en ciertas moléculas. Por ejemplo,
tenemos el caso de la glucosa.
Esta molécula se transforma primero en el citoplasma y posteriormente en el
interior de la mitocondria, hasta CO2 (anhídrido carbónico), H2O (agua) y energía.
Esta energía no es ocupada directamente, sino que se almacena en una molécula
especial llamada ATP (adenosin trifosfato).
El ATP se difunde hacia el citoplasma para ser ocupado en las distintas
reacciones en las cuales se requiere de energía. Al liberar la energía, el ATP
queda como ADP (adenosin difosfato), el cual vuelve a la mitocondria para
transformarse nuevamente en ATP.
La formación del ATP puede representarse mediante la siguiente reacción
química:
Energía
ADP + P + ----------------> ATP (P = fosfato)
Esta reacción permite almacenar la energía.
En tanto, el proceso inverso, de liberación de energía, es:
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9. ATP ----------------> ADP + P + Energía
Cloroplastos: son organelos que se
encuentran sólo en células que están
formando a las plantas y algas verdes. Son
más grandes que las mitocondrias y están
rodeados por dos membranas una externa
y otra interna.
Poseen su propio material genético
llamado DNA plastidial, y en su interior se
encuentra la clorofila (pigmento verde) y
otros pigmentos. Los cloroplastos son los
organelos fundamentales en los
organismos autótrofos, es decir, aquellos Cloroplasto
capaces de fabricar su propio alimento.
En ellos ocurre la fotosíntesis. Para que esta se realice, se requiere de CO2, agua
y energía solar, sustancias con las cuales la planta fabrica glucosa. Esta molécula
le sirve de alimento al vegetal y a otros seres vivos.
Así se forma, también, el oxígeno que pasa hacia la atmósfera.
clorofila
6CO2 +6H2O + Energía----------------> glucosa + 6O2
Ribosomas: son pequeños corpúsculos, que se encuentran libres en el
citoplasma, como gránulos independientes, o formando grupos, constituyendo
polirribosomas. También, pueden estar asociados a la pared externa de otro
organelo celular, llamado retículo endoplasmático rugoso. En los ribosomas tiene
lugar la síntesis de proteínas, cuyo fin es construir el cuerpo celular, regular ciertas
actividades metabólicas, etcétera.
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10. Retículo endoplasmático: corresponde a
un conjunto de canales y sacos
aplanados, que ocupan una gran porción
del citoplasma.
Están formados por membranas muy
delgadas y comunican el núcleo celular
con el medio extracelular -o medio
externo-.
Existen dos tipos de retículo. Uno es el
Retículo endoplasmático llamado rugoso, en la superficie externa
de su membrana van adosados
ribosomas.
Su función consiste en transportar proteínas que fueron sintetizadas por los
ribosomas y, además, algunas proteínas que forman parte de ciertas membranas
de distintas estructuras de la célula.
El otro tipo es el liso. Carece de ribosomas y está asociado a ciertas reacciones
relacionadas con la producción de sustancias de naturaleza lipídica (lípidos o
grasas).
Aparato de Golgi: está
delimitado por una sola
membrana y formado por una
serie de sacos membranosos
aplanados y apilados uno sobre
otro. Alrededor de estos sacos,
hay una serie de bolsitas
membranosas llamadas
vesículas. El aparato de Golgi
existe en las células vegetales -
dictiosoma- y animales. Actúa
muy estrechamente con el
retículo endoplasmático rugoso.
Es el encargado de distribuir las
proteínas fabricadas en este
último, ya sea dentro o fuera de la
célula. Además, adiciona cierta
señal química a las proteínas,
que determina el destino final de Aparato de Golgi
éstas.
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11. Lisosomas: es un organelo pequeño, de forma esférica y rodeado por una sola
membrana. En su interior, contiene ciertas sustancias químicas llamadas enzimas
-que permiten sintetizar o degradar otras sustancias-. Los lisosomas están
directamente asociados a los procesos de digestión intracelular. Esto significa que,
gracias a las enzimas que están en el interior, se puede degradar proteínas,
lípidos, hidratos de carbono, etcétera. En condiciones normales, los lisosomas
degradan membranas y organelos, que han dejado de funcionar en la célula.
Centríolos: están presentes en las células animales. En la gran mayoría de las
células vegetales no existen. Conformados por un grupo de nueve túbulos
ordenados en círculos, participan directamente en el proceso de división o
reproducción celular, llamado mitosis.
Vacuolas: son vesículas o bolsas membranosas, presentes en la célula animal y
vegetal; en ésta última son más numerosas y más grandes. Su función es la de
almacenar -temporalmente- alimentos, agua, desechos y otros materiales.
El núcleo
Es fundamental aclarar que existen células que tienen un núcleo bien definido y
separado del citoplasma, a través de una membrana llamada membrana doble
nuclear o carioteca. A estas células con núcleo verdadero, se les denomina
células eucariontes.
Hay otras células -en las bacterias y en ciertas algas unicelulares- que no tienen
un núcleo definido ni determinado por una membrana. Esto indica que los
componentes nucleares están mezclados con el citoplasma. Este tipo de células
se denominan procariontes.
En la célula eucarionte el núcleo se caracteriza por:
Ser voluminoso.
Ocupar una posición central en la célula.
Estar delimitado por la membrana carioteca. Ésta presenta poros definidos, que
permiten el intercambio de moléculas entre el núcleo y el citoplasma.
En el interior del núcleo se pueden encontrar:
Núcleo plasma o jugo nuclear.
Nucléolo: cuerpo esférico, formado por proteínas, ácido desoxi-ribonucleico (ADN)
y ácido ribonucleico (ARN), ambos compuestos orgánicos.
El nucléolo tiene la información para fabricar las proteínas.
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12. Material genético: está organizado en verdaderas hebras llamadas cromatinas,
formadas por ADN. Cuando la célula se reproduce, la cromatina se condensa y
forma unas estructuras llamadas cromosomas, donde está contenida toda la
información genética propia de cada ser vivo.
La función del núcleo es dirigir la actividad celular, es decir, regula el
funcionamiento de todos los organelos celulares.
Aprendizajes esperados luego de desarrollar y estudiar la célula:
Los alumnos y alumnas saben y entienden:
• que las células son las unidades estructurales de los seres vivos y su actividad
es la base de todas las funciones biológicas;
• las implicaciones de la teoría celular en su contexto histórico y biológico
(explicación de los seres vivos);
• la importancia de la microscopía en el conocimiento de los sistemas vivos,
valorando su papel en el descubrimiento de las células y sus estructuras internas;
• que algunos organismos son células únicas mientras otros son multicelulares;
• que las células eucariontes organizan el material genético en el núcleo y las
funciones intracelulares en distintos compartimentos membranosos;
• las relaciones entre estructura y función de la membrana plasmática y los
organelos intracelulares de células animales y vegetales;
• la simplicidad de los organismos procariontes en comparación con los
eucariontes.
FUENTE: www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Celula.htm
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