Postulados de la Teoría Celular

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Ensayos
Postulados teoria celular

La teoría celular es uno de los principios básicos de la biología. El crédito para la formulación de esta teoría se otorga a sus autores, los científicos alemanes Theodor Schwann, Matthias Schleiden y Rudolph Virchow.

Postulados de la Teoría Celular

  1. Todos los organismos vivos están compuestos de células. Pueden ser unicelulares o multicelulares.
  2. La célula es la unidad básica de la vida.
  3. Las células surgen de células preexistentes. (No se derivan de la generación espontánea)
postulados de la teoria celular
Postulados de la teoria celular

La versión moderna de la Teoría Celular incluye las siguientes ideas, que se añaden a los postulados de la teoría celular clásica:

  • El flujo de energía ocurre dentro de las células.
  • La información de herencia (ADN) se transmite de una célula a otra.
  • Todas las células tienen la misma composición química básica.

Además de la teoría celular, la teoría de los genes, la evolución, la homeostasis y las leyes de la termodinámica forman los principios básicos que son la base del estudio de la vida.

Fundamentos de la teoría celular

Todos los organismos vivos en los reinos de la vida se componen de células y dependen de ellas para funcionar normalmente. No todas las células, sin embargo, son iguales. Hay dos tipos principales de células: células eucarióticas y procariotas. Los ejemplos de células eucarióticas incluyen células animales, células vegetales y células fúngicas. Las células procariotas incluyen bacterias y archaeas.

Las células contienen organelos, o estructuras celulares diminutas, que llevan a cabo funciones específicas necesarias para la operación celular normal. Las células también contienen ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), la información genética necesaria para dirigir las actividades celulares.

Reproducción celular

Las células eucariotas crecen y se reproducen a través de una compleja secuencia de eventos llamada ciclo celular. Al final del ciclo, las células se dividen a través de los procesos de mitosis o meiosis. Las células somáticas se replican a través de la mitosis y las células sexuales se reproducen a través de la meiosis. Las células procariotas se reproducen comúnmente a través de un tipo de reproducción asexual llamada fisión binaria.

Los organismos superiores también son capaces de reproducción asexual. Las plantas, las algas y los hongos se reproducen a través de la formación de células reproductivas llamadas esporas. Los organismos animales pueden reproducirse asexualmente a través de procesos como la gemación, la fragmentación, la regeneración y la partenogénesis.

Postulados teoria celular
Teoria celular

Procesos celulares: respiración celular y fotosíntesis

Las células realizan una serie de procesos importantes que son necesarios para la supervivencia de un organismo. Las células se someten al complejo proceso de la respiración celular para obtener energía almacenada en los nutrientes que se consumen. Los organismos fotosintéticos, incluidas las plantas, las algas y las cianobacterias, son capaces de realizar fotosíntesis. En la fotosíntesis, la energía de la luz del sol se convierte en glucosa. La glucosa es la fuente de energía utilizada por los organismos fotosintéticos y otros organismos que consumen organismos fotosintéticos.

Procesos celulares: endocitosis y exocitosis

Las células también realizan los procesos de transporte activo de endocitosis y exocitosis. La endocitosis es el proceso de internalización y digestión de sustancias, como se ve con macrófagos y bacterias. Las sustancias digeridas son expulsadas por exocitosis. Estos procesos también permiten el transporte de moléculas entre las células.

Procesos celulares – migración celular

La migración celular es un proceso vital para el desarrollo de tejidos y órganos. El movimiento celular también es necesario para que se produzca la mitosis y la citocinesis. La migración celular es posible gracias a las interacciones entre las enzimas motoras y los microtúbulos del citoesqueleto.

Procesos celulares: replicación de ADN y síntesis de proteínas

El proceso celular de la replicación del ADN es una función importante que se necesita para que ocurran varios procesos, incluida la síntesis cromosómica y la división celular. La transcripción del ADN y la traducción del ARN hacen posible el proceso de síntesis de proteínas.

Historia de la Teoría Celular

El descubrimiento de la célula se acredita a Robert Hooke. En 1665, Hooke había estado examinando muestras de corcho cuando notó que parecían estar formadas por estructuras porosas muy pequeñas, no a distintas de un panal de miel. El descubrimiento de estos poros, que llamó células, llevó a los científicos a decodificar su función. En 1839, dos científicos llamados Theodor Schwann y Matthias Jakob Schleiden propusieron que todos los seres vivos están hechos de células y que son los elementos básicos de la vida. Continuando con el trabajo de Schwann y Schleiden, Rudolf Virchow postuló que todas las células son generadas por células preexistentes. La teoría celular clásica fue aceptada en 1858.

Microscopio de Hooke
Microscopio de Hooke

Observaciones tempranas

La invención del microscopio permitió la primera vista de las células. El físico y microscopista inglés Robert Hooke (1635-1702) describió por primera vez las células en 1665. Hizo finas láminas de corcho y comparó las particiones cuadradas que observó con las celdas (habitaciones pequeñas) en un monasterio. Los espacios abiertos que Hooke observó estaban vacíos, pero él y otros sugirieron que estos espacios podrían usarse para el transporte de fluidos en plantas vivas. Él no propuso, y no dio ninguna indicación de que creyera, que estas estructuras representaran la unidad básica de los organismos vivientes.

Marcello Malpighi (1628-1694), y el colega de Hooke, Nehemiah Grew (1641-1712), hicieron estudios detallados de células vegetales y establecieron la presencia de estructuras celulares en todo el cuerpo de la planta. Grew comparó los espacios celulares con las burbujas de gas en el pan y sugirió que se podrían haber formado a través de un proceso similar. La presencia de células en el tejido animal se demostró más tarde que en las plantas porque las secciones delgadas que se necesitan para observar bajo el microscopio son más difíciles de preparar para los tejidos animales. La opinión prevalente de los contemporáneos de Hooke era que los animales estaban compuestos de varios tipos de fibras, cuyas diversas propiedades explicaban las diferencias entre los tejidos.

En ese momento, prácticamente todos los biólogos estaban convencidos de que los organismos estaban compuestos por algún tipo de unidad fundamental, y eran estos preconceptos “atomistas” los que los impulsaban a buscar tales unidades. Si bien las mejoras en la microscopía mejoraron sus observaciones, era la creencia subyacente de que había alguna subestructura fundamental que hacía del microscopio el instrumento preferido en el estudio de la vida.

En 1676, el microscopista holandés Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) publicó sus observaciones de organismos unicelulares, o “pequeños animálculos” como los llamó. Es probable que Leeuwenhoek fuera la primera persona en observar un glóbulo rojo y un espermatozoide. Leeuwenhoek hizo numerosas y detalladas observaciones sobre sus microorganismos, pero pasaron más de cien años antes de que se estableciera una conexión entre la estructura obviamente celular de estas criaturas y la existencia de células en animales o plantas.

El desarrollo de la Teoría Celular

En 1824, el francés Henri Milne-Edwards sugirió que la estructura básica de todos los tejidos animales era una serie de “glóbulos”, aunque su insistencia en el tamaño uniforme de estos glóbulos pone en duda la precisión de sus observaciones. Henri Dutrochet (1776-1847) explicitó la conexión entre las células vegetales y las células animales, y propuso que la célula no era solo una unidad estructural sino también fisiológica: “Está claro que constituye la unidad básica del estado organizado; de hecho, todo se deriva en última instancia de la célula “(Harris 1999, p.29). Dutrochet propuso que las nuevas células surgían dentro de las antiguas, una visión que fue repetida por su contemporáneo François Raspail (1794-1878). Raspail fue el primero en afirmar uno de los dos principios principales de la teoría celular: Omnis cellula e cellula, que significa que “cada célula se deriva de otra célula”. Sin embargo, a pesar de esta frase resonante y famosa, su mecanismo propuesto de generación de células era incorrecto. Raspail también fue el fundador de la bioquímica celular, realizando experimentos sobre la composición química de la célula y su respuesta a los cambiantes entornos químicos.

En 1832 Barthelemy Dumortier (1797-1878) de Francia describió la “fisión binaria” (división celular) en las plantas. Observó la formación de una partición en la línea media entre la célula original y la nueva, que, según observó Dumortier, “nos parece proporcionar una explicación perfectamente clara del origen y desarrollo de las células, que hasta ahora ha permanecido sin explicación” (Harris 1999, p.66). Estas observaciones lo llevaron a rechazar la idea de que las nuevas células surgen de las viejas, o que se forman espontáneamente a partir de material no celular. El descubrimiento de la división celular generalmente se atribuye a Hugo von Mohl (1805-1872), pero Dumortier lo procedió en este sentido. Von Mohl acuñó la palabra “protoplasma” para el material contenido en la celda.

Hugo von Mohl
Hugo von Mohl

La primera descripción inequívoca del núcleo celular fue hecha por un checo, Franz Bauer, en 1802 y recibió su nombre en 1831 por Robert Brown (1773-1858) de Escocia, que es mejor recordado por descubrir el movimiento aleatorio “browniano” de moléculas. La primera descripción precisa del nucleolo se hizo en 1835.

Schleiden y Schwann, a quienes generalmente se les da crédito por dilucidar la teoría celular, hicieron sus marcas en 1838 y 1839. En 1838 Matthais Schleiden (1804-1881) propuso que cada elemento estructural de las plantas está compuesto de células o productos de células. Sin embargo, Schleiden insistió en la prioridad de varias ideas que no eran suyas y se aferró a la idea de que las células surgen por un proceso similar a la cristalización dentro de otras células o desde el exterior, que Dumortier había prescindido algunos años antes. (En defensa de Schleiden, debe recordarse que extraer conclusiones incorrectas de observaciones limitadas es un riesgo inherente a la ciencia, especialmente cuando se trabaja en la frontera de un nuevo campo).

En 1839, un compañero alemán, Theodor Schwann (1810-1882), propuso que también en los animales, cada elemento estructural está compuesto de células o productos celulares. La contribución de Schwann podría ser considerada como la más innovadora, ya que la comprensión de la estructura animal estaba rezagada respecto de la de las plantas. Además, Schwann hizo la afirmación explícita de que las leyes fundamentales que rigen las células eran idénticas entre las plantas y los animales: “Un principio común subyace en el desarrollo de todas las subunidades elementales individuales de todos los organismos “(Harris 1999, p.102).

Aquí se debe decir una palabra especial sobre el checo Jan Purkyňe (1787-1869), o Purkinje, como se suele dar su nombre. Purkinje fue el principal citólogo de su época y uno de los formuladores más influyentes de la teoría celular. Dio su nombre a las estructuras de todo el cuerpo, incluidas las células de Purkinje del cerebelo. Purkinje, de hecho, merece gran parte del crédito que generalmente le corresponde a Schwann, ya que en 1837 propuso no solo que los animales estaban compuestos principalmente de células y productos celulares (aunque dejaba espacio para las fibras) sino también que “el tejido celular básico es nuevamente, claramente análogo al de las plantas “(Harris 1999, p.92). Desafortunadamente, Schwann no le dio crédito a Purkinje en su influyente publicación.

Concepto moderno de teoría celular

La teoría moderna de las células ha agregado varios puntos a lo que previamente habían propuesto Schwann, Schleiden y Virchow. La teoría moderna de las células establece que, además de ser una unidad de estructura, las células también son unidades de reproducción, herencia y función. Un estudio adicional también descubrió que algunos organismos están formados por no más de una célula. Ahora sabemos que todas las células tienen esencialmente la misma composición química también. Este punto es sustancial ya que nos dice que el material genético dentro de la célula es lo que hace que los organismos sean diferentes, no las células mismas.

Tipos de células

Se descubrieron dos tipos distintos de células mientras se desarrollaba la teoría celular moderna. Este primer tipo se conoce como procariotas. El rasgo definitorio de este grupo es que carece de un núcleo. Archae y bacteria son clases de este tipo de célula. El otro tipo de célula es eucariotas, que incluyen plantas, animales (incluidos los humanos) y hongos. Estos tienen un núcleo, que alberga material genético en los cromosomas. Los cloroplastos, el retículo endoplásmico, los lisosomas y las mitocondrias son todos organelos en células eucariotas.

Importancia de la Teoría Celular

La teoría celular ha traído un capítulo completamente nuevo en el descubrimiento científico. La investigación de células madre y la carrera para decodificar el genoma humano no hubieran sido posibles sin el trabajo de los científicos que desarrollaron la teoría celular. Con una comprensión más profunda del material básico con el que se compone toda la vida, se han realizado grandes avances en el tratamiento de dolencias hereditarias, como la enfermedad cardíaca y ciertos cánceres.

Importancia de la teoria celular
Importancia de la teoria celular

Virus y teoría celular

Existe un debate sobre si los virus son en realidad seres vivos o no. Este debate es una pendiente resbaladiza en relación con la teoría celular. Los virus contienen información genética en forma de ADN o ARN, pero no contienen células ni ningún material que se comporte de manera celular. Por lo tanto, a pesar de exhibir características de la vida (por ejemplo, reproducción), los virus, por definición de la teoría celular, no pueden estar vivos porque no contienen material celular.

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