TEMA 6 INTRODUCCIÓN A LA CÉLULA VIVA 1. Teoría celular 2. Métodos de estudio de la célula 3. Modelos de organización celular 4. Origen de las diferentes células 1. TEORÍA CELULAR Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) ve las primeras células a través de un microscopio de una sola lente:

El nombre de célula proviene de su parecido con las celdillas de un panal, que Robert Hooke (1665) observó en una lámina fina de corcho.

La célula es la unidad de vital, morfológica y funcional de todos los seres vivos. VITAL: El ser vivo más pequeño está formado por una célula. MORFOLÓGICA: Todos los seres vivos están constituidos por células. FISIOLÓGICA: Las células tienen todos los mecanismos necesarios para mantener su existencia. GENÉTICA: Todas las células derivan de otras células preexistentes. Virchow (1858) “Omnis cellula ex cellula” La forma de las células es muy variada: El tamaño de la mayoría varía de 1 a 20  (1-6m), es decir su tamaño es microscópico, aunque también las encontramos más pequeñas y más grandes: Micoplasmas: 0,2 ; Bacterias 1,3  a 10 ; Acetabularia 10 cm.; Musculares 15 cm.

2. MÉTODOS DE ESTUDIO DE LA CÉLULA Se pueden distinguir tres tipos de métodos: Métodos morfológicos: Estudian la forma, tamaño y estructura. Métodos químicos: Estudian la naturaleza química de sus componentes. Métodos fisiológicos: Estudian su funcionamiento.

2.1 MÉTODOS MORFOLÓGICOS Para conocer la estructura de la célula, el instrumento principal es el microscopio. Se distinguen dos principales: el óptico y el electrónico. El microscopio óptico posee una resolución de hasta 0,2 . Con él se pueden observar células vivas como los glóbulos rojos o los seres unicelulares. Estos últimos pueden colorearse con colorantes vitales, como el rojo neutro, o con el microscopio de contraste de fases, que hace resaltar sus diferentes partes. También se observan células muertas, colocadas en láminas finas (10 ), obtenidas mediante el microtomo, que se fijan con formol y posteriormente se colorean y se cubren con un portaobjetos que se pega con bálsamo del Canadá. Otros microscopios son el de contraste de fases que permite ver estructuras en células vivas sin manipulación y el de fluorescencia, que permite la visualización de moléculas específicas, usando colorantes fluorescentes.

El microscopio electrónico posee una resolución de hasta 3  Sólo se pueden observar células muertas en láminas muy finas obtenidas con el ultramicrotomo (0,1). Las células se fijan con tetraóxido de osmio al 1%. También se puede usar el microscopio electrónico de barrido que da una imagen tridimensional, aunque su resolución es de sólo 250 A.

Para conocer la estructura tridimensional de las moléculas, como por ejemplo el ADN, se realiza mediante la interpretación de los diagramas obtenidos a partir del método de difracción de rayos X.

2.2 MÉTODOS QUÍMICOS Para conocer la naturaleza química de las estructuras celulares, se utilizan técnicas de trituración, centrifugación y cromatografía, que nos permiten separar los diferentes componentes.

También se utilizan reactivos, que reaccionan con los componentes, dando coloraciones que podemos observar con el microscopio óptico, o también sustancias opacas a los electrones, que son observadas en el microscopio electrónico. A veces pueden conseguirse reacciones fluorescentes que son observadas mediante la iluminación con luz ultravioleta.

Para localizar la situación de determinados componentes o la descripción de rutas metabólicas, se marcan los compuestos con isótopos radiactivos que después son localizados por autoradiografía. Los objetivos finales de éste método son: 1. Conocer los componentes químicos que existen en la célula y su concentración. 2. Localizar estos componentes en los diferentes orgánulos celulares. 2.3 MÉTODOS FISIOLÓGICOS Consisten básicamente en el cultivo de células, tejidos y órganos en medios artificiales. Hoy día se pueden cultivar las células epiteliales, conjuntivas, musculares, sanguíneas, células tumorales, etc... La utilidad principal de este método se encuentra en los estudios de embriología, virología, inmunológicos y oncología así como en la aplicación de injertos en personas quemadas. 3. MODELOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR En los seres vivos se encuentran dos tipos de células, cuyas diferencias principales

son las siguientes: Células procariotas (Bacterias, cianobacterias y micoplasmas)

Células eucariotas (Animales y vegetales)

No envoltura nuclear

Con envoltura nuclear

Sin orgánulos con membrana

Con orgánulos celulares de todo tipo

Su ADN es lineal (micoplasmas) o circular

ADN siempre lineal

Ribosomas pequeños 70 S

Ribosomas grandes 80 S

Enzimas respiratorios y pigmentos fotosintéticos situados en el mesosoma de bacterias

Enzimas respiratorios en la mitocondria y pigmentos fotosintéticos en el cloroplasto

Siempre son seres unicelulares o colonias

Hay unicelulares y pluricelulares

Pueden realizar la quimiosíntesis

Nunca son quimiosintéticas

Algunas pueden fijar el N2 atmosférico

Nunca fijan el N2 atmosférico

4. ORIGEN DE LAS DIFERENTES CÉLULAS 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Células procariotas heterótrofas anaerobias. Células procariotas autótrofas de SH2 anaerobias. Células procariotas autótrofas de H2O anaerobias. Células procariotas heterótrofas aerobias. Células eucariotas animales(TEORÍA ENDOSIMBIOTICA DE MARGULIS) Células eucariotas vegetales(TEORÍA ENDOSIMBIOTICA DE MARGULIS)

Se ha comprobado que existen actualmente varias relaciones endosimbiónticas. La ameba Pelomyxa palustris que carece de mitocondrias, hospeda bacterias aerobias con las que establece una relación simbiótica permanente. También hay protozoos y esponjas que contienen auténticas cianobacterias y mantienen una relación de simbiosis con ellas.