La Celula

La Biología molecular, se ocupa del estudio de las bases moleculares de la vida; es decir, relaciona las estructuras de las biomoléculas con las funciones específicas que desempeñan en la célula y en elorganismo.

La biología molecular concierne principalmente al entendimiento de las interacciones de los diferentes sistemas de la célula, lo que incluye muchísimas relaciones, entre ellas las del ADN con el ARN, la síntesis de proteínas, el metabolismo, y el cómo todas esas interacciones son reguladas para conseguir un correcto funcionamiento de la célula.

El término Biología Celular es relativamente moderno y lo podemos definir como el “estudio de la vida de las células”. No obstante, sus orígenes se encuentran en dos disciplinas inicialmente separadas, la Citología y la Histología. Tradicionalmente, la Citología (del griego , célula y , tratado, estudio o ciencia) se ha definido como la rama de la Biología que se ocupa del estudio de las células eucariotas y en especial de las pertenecientes a organismos pluricelulares, es decir Metazoos y Metafitas. De forma general, la Biología Celular surgió como consecuencia de un cambio en la concepción del estudio de los organismos vivos y, en particular, como una respuesta a la necesidad de ampliar los límites a través de los cuales se investiga y explica su objeto primordial de estudio, la célula.

Como se ha indicado anteriormente, los avances de cualquier actividad científica y en particular del estudio de la célula a lo largo de la Historia han tenido su origen en los progresos alcanzados en los dos elementos fundamentales.

es una disciplina académica que se encarga del estudio de las células en cuanto a lo que respecta a las propiedades, estructura, funciones, orgánulos que contienen, su interacción con el ambiente y su ciclo vital.

Con la invención del microscopio óptico fue posible observar estructuras nunca antes vistas por el hombre, las células. Esas estructuras se estudiaron más detalladamente con el empleo de técnicas de citoquímica y con la ayuda fundamental del microscopio electrónico.

La biología celular se centra en la comprensión del funcionamiento de los sistemas celulares, de cómo estas células se regulan y la comprensión del funcionamiento de sus estructuras. Una disciplina afín es la biología molecular.

Tema 1. Generalidades de la célula

Hay tres propiedades comunes a todos los tipos celulares:

• El ADN

• Las membranas biológicas

• Los Mecanismos básicos iguales de metabolismo energético

1. Origen y evolución de las células

La característica fundamental de la molécula que originó la vida es su capacidad de autorreplicación.

Llevan información las proteínas y los ácidos nucleicos, pero solo estos pueden autoreplicarse, es decir, dirigir su propia síntesis gracias al apareamiento entre bases complementarias.

El ARN cataliza una serie de reacciones tales como la polimerización de nucleótidos y es capaz de dirigir su síntesis (con la ARN polimerasa), por ello se cree que el ARN fue el material genético inicial: ARN autorreplicante.

A lo largo de los años el ARN interaccionó con proteinas y se formó el código genético y finalmente el ADN reemplazó al ARN de forma oportunista.

La primera célula se habría formado cuando ese ARN autorreplicante se habría englobado dentro de una membrana de fosfolípidos.

Dibujo de fosfolípidos

¿Cómo evolucionó el metabolismo celular?

Las células vivian en un mar de moléculas orgánicas del cual obtenian alimento y energía, era una situación autolimitante, por lo que las células tuvieron que desarrollar sus propios mecanismos para sintetizar sus propias macromoléculas que les permitieran su crecimiento y reproducción.

Los mecanismos utilizados por las células para generar ATP se piensa que ha evolucionado en tes etapas, correspondientes al desarrollo de la Glucólisis, la Fotosíntesis y el Metabolismo oxidativo.

A) Glucólisis.

En la atmósfera inicial las condiciones eran anaerobias por tanto habría que obtener otro tipo de energía. Gracias a la rotura de enlaces de las moléculas orgánicas preexistentes se podría obtener energía, en concreto 2 moléculas de ATP.

Además de usar ATP para tener energía todas las células siguen haciendo la glucólisis.

B) Fotosíntesis.

Fue un paso determinante de la evolución. Aparece en bacterias precursoras de las cianobacterias. Se piensa que fue un gran paso evolutivo, por este tipo de metabolismo hace dos mil millones de años la atmosfera se cargó de oxigeno, lo que se conoce como la CRISIS DEL OXIGENO, por tanto tuvo una importante consecuencia con el cambio de la atmósfera.

Al principio, el agente reductor donante de protones fue el sulfuro de hidrógeno (SH2) en vez del agua (H2O) que se usó después de un tiempo para reducir el CO2 como lo hubiera hecho tiempo atrás el SH2.

Este tipo de metabolismo permite la independencia de las moléculas orgánicas preformadas.

C) Metabolismo oxidativo

Con el cambio de la atmosfera, las células tuvieron que cambiar su metabolismo para protegerse del oxigeno, ya que es una sustancia muy reactiva, y para obtener energía por la oxidación de la glucosa. También recibe el nombre este mecanismo de Respiración celular.

Según la teoría actual una bacteria aerobia se introdujo en un precursor de la célula eucariota, lo que se explica con la teoría de la endosimbiosis.

Las células actuales usan este mecanismo como principal medio de obtención de energía, por el cual se obtienen de 36 a 38 moléculas de ATP.

2. El mundo de las bacterias.

2.1. Tipos de bacterias

Hay dos tipos diferentes de bacterias en las procariotas, las Arquebacterias (o Arqueas) y las Eubacterias. Estos dos tipos divergieron en la evolución. Aún en la actualidad hay representantes de estos dos tipos, siendo las arqueas bastante raras.

A) Arquebacterias: Viven en condiciones

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