La célula vegetal

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

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  • 1. Fuente:www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Celula.htm - En caché - Similares Célula animal (ampliar imagen) Célula animal y célula vegetalLas células son la porción más pequeña de materia viva capaz de realizar todaslas funciones de los seres vivos, es decir, reproducirse, respirar, crecer, producirenergía, etc. 1
  • 2. Existen dos tipos de células con respecto a su origen, células animales y célulasvegetales:En ambos casos presentan un alto grado de organización con numerosasestructuras internas delimitadas por membranas.La membrana nuclear establece una barrera entre el material genético y elcitoplasma.Las mitocondrias, de interior sinuoso, convierten los nutrientes en energía queutiliza la planta. Diferencias entre células animales y vegetalesTanto la célula vegetal como la animal poseen membrana celular, pero la célulavegetal cuenta, además, con una pared celular de celulosa, que le da rigidez.La célula vegetal contiene cloroplastos: organelos capaces de sintetizar azúcaresa partir de dióxido de carbono, agua y luz solar (fotosíntesis) lo cual los haceautótrofos (producen su propio alimento), y la célula animal no los posee por lotanto no puede realizar el proceso de fotosíntesis.Pared celular: la célula vegetal presenta esta pared que está formada por celulosarígida, en cambio la célula animal no la posee, sólo tiene la membranacitoplasmática que la separa del medio.Una vacuola única llena de líquido que ocupa casi todo el interior de la célulavegetal, en cambio, la célula animal, tiene varias vacuolas y son más pequeñas.Las células vegetales pueden reproducirse mediante un proceso que da porresultado células iguales a las progenitoras, este tipo de reproducción se llamareproducción asexual.Las células animales pueden realizar un tipo de reproducción llamadoreproducción sexual, en el cual, los descendientes presentan características de losprogenitores pero no son idénticos a él. 2
  • 3. Imagen comparativa entre célula animal y célula vegetal Célula vegetalComo ya sabemos, todos los organismos vivos están compuestos por células.Sabemos también que el inglés Robert Hooke, en 1665, realizó cortes finos de unamuestra de corcho y observó usando un microscopio rudimentario unos pequeñoscompartimentos, que no eran más que las paredes celulares de esas célulasmuertas y las llamó células (del latín cellula, que significa habitación pequeña), yaque éste tejido le recordaba las celdas pequeñas que habitaban los monjes deaquella época. 3
  • 4. Pero no fue sino hasta elsiglo XIX, que dos científicosalemanes, el botánicoMatthias Jakob Schleiden yel zoólogo TheodorSchwann, enunciaron en1839 la primera teoría celula:"Todas las plantas yanimales están compuestospor grupos de células y éstasson la unidad básica detodos los organismos vivos".Esta teoría fue completada,en 1855, por RudolphVirchow, quien establecióque las células nuevas seformaban a partir de célulaspreexistentes (omni cellula ecellula). En otras palabras las Estructura de una célula vegetal (ampliar imagen)células no se pueden formarpor generación espontánea a partir de materia inerte.La célula es la unidad más pequeña de materia viva, capaz de llevar a cabo todaslas actividades necesarias para el mantenimiento de la vida. Células vegetalesTanto las células de las plantas como las de los animales son eucarióticas (tienenun núcleo delimitado por una membrana), sin embargo presentan algunasdiferencias: 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. 4
  • 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 lavacuola única y llena de líquido, muy grande en la célula vegetal.La pared celular de las células vegetales es rígida, lo que determina las formasgeométricas que encontramos en los tejidos vegetales, como el hexagonalobservado en las células de la cubierta de las cebollas. La Célula vegetalEn 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 casode los vegetales, son considerados órganos: la raíz, las semillas, las hojas, las flor,etcétera. 5
  • 6. Sistemas: resultado de la unión de varios órganos, los cuales funcionan de unaforma coordinada para desempeñar un rol determinado. Por ejemplo: se habla deSistema Digestivo, Renal, Circulatorio, Nervioso, Reproductor, etcétera.Organismo: es un ser vivo formado por un conjunto de sistemas, que trabajanarmónicamente.Existen seres vivos que no tienen órganos o sistemas estructurados, pero poseenuna organización sencilla, esto les permite un buen desarrollo. Si un órgano sedaña o altera provoca una desorganización del ser vivo.Las tres partes básicas de toda célula son: la membrana plasmática, elcitoplasma, y el núcleo.La membrana celular o plasmáticaLa membrana celular secaracteriza porque:Rodea a toda la célula ymantiene su integridad.Está compuesta por dossustancias orgánicas: proteínasy lípidos, específicamentefosfolípidos.Los fosfolípidos estándispuestos formando una doblecapa (bicapa lipídica), donde Membrana Celular o plasmáticase encuentran sumergidas lasproteínas.Es una estructura dinámica.Es una membrana semipermeable o selectiva, esto indica que sólo pasan algunassustancias (moléculas) a través de ella.Tiene la capacidad de modificarse y en este proceso forma poros y canales 6
  • 7. Funciones de la membrana celularRegula el paso de sustancias hacia el interior de la célula y viceversa. Esto quieredecir que incorpora nutrientes al interior de la célula y permite el paso de desechoshacia el exterior.Como estructura dinámica, permite el paso de ciertas sustancias e impide el pasode otras.Aísla y protege a la célula del ambiente externo El citoplasmaSe caracteriza porque:Es una estructura celular que se ubica entre la membrana celular y el núcleo.Contiene un conjunto de estructuras muy pequeñas, llamadas organeloscelulares.Está constituido por una sustancia semilíquida.Químicamente, está formado por agua, y en él se encuentran en suspensión, odisueltas, distintas sustancias como proteínas, enzimas, líquidos, hidratos decarbono, sales minerales, etcétera. Funciones del citoplasmaNutritiva. Al citoplasma se incorporan una serie de sustancias, que van a sertransformadas 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 desus movimientos. Los organelos celularesSon pequeñas estructuras intracelulares, delimitadas por una o dos membranas.Cada una de ellas realiza una determinada función, permitiendo la vida de lacélula. Por la función que cumple cada organelo, la gran mayoría se encuentra entodas las células, a excepción de algunos, que solo están presentes en ciertascélulas de determinados organismos. 7
  • 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 mitocondriaes producir la mayor cantidad de energía útil para el trabajo que debe realizar lacélula. 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 elinterior de la mitocondria, hasta CO2 (anhídrido carbónico), H2O (agua) y energía.Esta energía no es ocupada directamente, sino que se almacena en una moléculaespecial llamada ATP (adenosin trifosfato).El ATP se difunde hacia el citoplasma para ser ocupado en las distintasreacciones en las cuales se requiere de energía. Al liberar la energía, el ATPqueda como ADP (adenosin difosfato), el cual vuelve a la mitocondria paratransformarse nuevamente en ATP.La formación del ATP puede representarse mediante la siguiente reacciónquímica: Energía ADP + P + ----------------> ATP (P = fosfato)Esta reacción permite almacenar la energía.En tanto, el proceso inverso, de liberación de energía, es: 8
  • 9. ATP ----------------> ADP + P + EnergíaCloroplastos: son organelos que seencuentran sólo en células que estánformando a las plantas y algas verdes. Sonmás grandes que las mitocondrias y estánrodeados por dos membranas una externay otra interna.Poseen su propio material genéticollamado DNA plastidial, y en su interior seencuentra la clorofila (pigmento verde) yotros pigmentos. Los cloroplastos son losorganelos fundamentales en losorganismos autótrofos, es decir, aquellos Cloroplastocapaces de fabricar su propio alimento.En ellos ocurre la fotosíntesis. Para que esta se realice, se requiere de CO2, aguay energía solar, sustancias con las cuales la planta fabrica glucosa. Esta moléculale 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 + 6O2Ribosomas: son pequeños corpúsculos, que se encuentran libres en elcitoplasma, como gránulos independientes, o formando grupos, constituyendopolirribosomas. También, pueden estar asociados a la pared externa de otroorganelo celular, llamado retículo endoplasmático rugoso. En los ribosomas tienelugar la síntesis de proteínas, cuyo fin es construir el cuerpo celular, regular ciertasactividades metabólicas, etcétera. 9
  • 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 adosadosribosomas.Su función consiste en transportar proteínas que fueron sintetizadas por losribosomas y, además, algunas proteínas que forman parte de ciertas membranasde distintas estructuras de la célula.El otro tipo es el liso. Carece de ribosomas y está asociado a ciertas reaccionesrelacionadas con la producción de sustancias de naturaleza lipídica (lípidos ograsas).Aparato de Golgi: estádelimitado por una solamembrana y formado por unaserie de sacos membranososaplanados y apilados uno sobreotro. Alrededor de estos sacos,hay una serie de bolsitasmembranosas llamadasvesículas. El aparato de Golgiexiste en las células vegetales -dictiosoma- y animales. Actúamuy estrechamente con elretículo endoplasmático rugoso.Es el encargado de distribuir lasproteínas fabricadas en esteúltimo, ya sea dentro o fuera de lacélula. Además, adiciona ciertaseñal química a las proteínas,que determina el destino final de Aparato de Golgiéstas. 10
  • 11. Lisosomas: es un organelo pequeño, de forma esférica y rodeado por una solamembrana. En su interior, contiene ciertas sustancias químicas llamadas enzimas-que permiten sintetizar o degradar otras sustancias-. Los lisosomas estándirectamente 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 lisosomasdegradan membranas y organelos, que han dejado de funcionar en la célula.Centríolos: están presentes en las células animales. En la gran mayoría de lascélulas vegetales no existen. Conformados por un grupo de nueve túbulosordenados en círculos, participan directamente en el proceso de división oreproducción celular, llamado mitosis.Vacuolas: son vesículas o bolsas membranosas, presentes en la célula animal yvegetal; en ésta última son más numerosas y más grandes. Su función es la dealmacenar -temporalmente- alimentos, agua, desechos y otros materiales. El núcleoEs fundamental aclarar que existen células que tienen un núcleo bien definido yseparado del citoplasma, a través de una membrana llamada membrana doblenuclear o carioteca. A estas células con núcleo verdadero, se les denominacélulas eucariontes.Hay otras células -en las bacterias y en ciertas algas unicelulares- que no tienenun núcleo definido ni determinado por una membrana. Esto indica que loscomponentes nucleares están mezclados con el citoplasma. Este tipo de célulasse 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, quepermiten 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. 11
  • 12. Material genético: está organizado en verdaderas hebras llamadas cromatinas,formadas por ADN. Cuando la célula se reproduce, la cromatina se condensa yforma unas estructuras llamadas cromosomas, donde está contenida toda lainformación genética propia de cada ser vivo.La función del núcleo es dirigir la actividad celular, es decir, regula elfuncionamiento 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 actividades 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 lasfunciones intracelulares en distintos compartimentos membranosos;• las relaciones entre estructura y función de la membrana plasmática y losorganelos intracelulares de células animales y vegetales;• la simplicidad de los organismos procariontes en comparación con loseucariontes.FUENTE: www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Celula.htm 12