Introducción a la biología celular y molecular

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CURSO DE BIOLOGÍA MÓDULO DE LA UNIDAD 1

Contenidos:

INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR

ELABORADO POR:

LUIS ALFONSO SIERRA LEGUIA

Enfermero

Docente de la Facultad de Enfermería

La biología molecular es una rama de la biología que se enfoca en el estudio de los procesos moleculares que ocurren en las células y en los organismos vivos. Esta disciplina utiliza técnicas y herramientas de la química, la genética y la bioinformática para comprender cómo las moléculas biológicas interactúan entre sí para mantener la vida y la salud.[pic 3][pic 4]

Entre las áreas de estudio de la biología molecular se encuentran la estructura y función de las moléculas biológicas, como el ADN, el ARN, las proteínas y los lípidos, así como los procesos que regulan su expresión y síntesis. La biología molecular también se enfoca en el estudio de la genética molecular, la cual se ocupa del análisis y manipulación de los genes y su expresión, y su relación con las enfermedades y la evolución.

Algunas de las técnicas utilizadas en la biología molecular incluyen la clonación molecular, la secuenciación de ADN, la PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa), la tecnología de vectores, la expresión génica, la transferencia de genes y la edición genética. Estas herramientas permiten a los científicos estudiar los mecanismos moleculares de la vida y desarrollar aplicaciones en campos como la medicina, la biotecnología y la agricultura.

La biología molecular es una disciplina en constante evolución, y los avances en esta área continúan expandiendo nuestro conocimiento sobre la vida y la salud.

La biología celular es una rama de la biología que se enfoca en el estudio de la célula, la unidad básica de la vida. Esta disciplina se centra en la estructura, función, y comportamiento de las células, así como en su interacción con el ambiente que las rodea.

Los investigadores en biología celular estudian una variedad de procesos celulares, incluyendo la división celular, la diferenciación celular, el metabolismo, la comunicación celular, y la muerte celular programada. También se interesan en la estructura de las células, incluyendo los orgánulos que las componen, como el núcleo, las mitocondrias, y el retículo endoplásmico.

La biología celular es una disciplina interdisciplinaria, y los hallazgos en este campo son aplicables a una amplia variedad de áreas, incluyendo la medicina, la biotecnología, y la agricultura. Las herramientas de la biología celular incluyen técnicas de microscopía, cultivo celular, biología molecular, y análisis bioinformático.[pic 5][pic 6]

La célula es la unidad básica de la vida y la estructura fundamental de todos los organismos vivos. Todas las células tienen una membrana plasmática que envuelve el contenido celular, y en su interior se encuentra el citoplasma, que contiene los orgánulos celulares y el material genético.

La célula fue descubierta por el científico inglés Robert Hooke en 1665. Hooke observó células muertas de corcho en un microscopio que él mismo había construido, y describió la estructura celular como una serie de celdillas pequeñas y regulares, similares a las celdas de un panal de abejas. Hooke utilizó la palabra "célula" para describir estas estructuras por su semejanza con las celdas de un monasterio. Posteriormente, en la década de 1670, el científico holandés Antonie van Leeuwenhoek descubrió las células vivas al observar microorganismos con su microscopio de alta calidad, lo que amplió la comprensión de la diversidad de las células. A partir de estos descubrimientos, se comenzó a desarrollar la teoría celular, que establece que todos los seres vivos están formados por células.

Las células pueden ser eucariotas o procariotas. Las células eucariotas son aquellas que tienen un núcleo y orgánulos membranosos, mientras que las células procariotas son más simples y no tienen un núcleo definido ni orgánulos membranosos.

Dentro de la célula, el núcleo es el centro de control y contiene la información genética en forma de ADN. El material genético se divide en cromosomas y se replica durante el proceso de división celular. Fuera del núcleo, el citoplasma contiene orgánulos como las mitocondrias, encargadas de la producción de energía, el retículo endoplásmico, encargado de la síntesis y transporte de proteínas, y los lisosomas, que participan en la digestión de materiales celulares.

Las células tienen la capacidad de comunicarse entre sí, ya sea mediante la liberación de moléculas de señalización o mediante conexiones físicas directas, como las uniones celulares. Además, son capaces de realizar diversas funciones, como la síntesis de proteínas, la captación de nutrientes y la eliminación de residuos.[pic 7][pic 8]

Las partes de una célula pueden variar ligeramente dependiendo del tipo de célula, pero en general, las células tienen las siguientes partes:

Membrana celular: una capa que rodea y protege la célula, controlando la entrada y salida de sustancias.

Citoplasma: el líquido que llena la célula y donde se encuentran las organelas.

Núcleo: en las células eucariotas, es una estructura que contiene el material genético (ADN) y controla las actividades celulares.

Mitocondrias: orgánulos que producen energía a través de la respiración celular.

Retículo endoplásmico: una red de membranas que participa en la síntesis y transporte de proteínas y lípidos.

Aparato de Golgi: un orgánulo que modifica, empaca y distribuye proteínas y lípidos.

Lisosomas: orgánulos que contienen enzimas para la digestión de materiales celulares.

Centriolos: en las células animales, son estructuras que participan en la división celular.

En células vegetales, también se pueden encontrar las siguientes partes: Pared celular: una capa externa que brinda soporte y protección adicional.

Cloroplastos: orgánulos que contienen clorofila y participan en la fotosíntesis.[pic 9][pic 10]

Además, las células pueden tener otras estructuras y orgánulos dependiendo de su función y tipo, como cilios y flagelos en células que necesitan moverse.

La célula ha sido objeto de estudio durante siglos. Desde la invención del microscopio, se ha avanzado mucho en el conocimiento de su estructura y función, y hoy en día se sigue investigando para entender mejor la biología celular y su papel en la salud y la enfermedad.

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