2. La composición química de los seres vivos

Todos los seres vivos estamos formados por el mismo tipo de sustancias químicas, las biomoléculas. Estas biomoléculas están compuestas por una serie de elementos químicos, llamados bioelementos.

Los bioelementos mayoritarios son: carbono (C) , hidrógeno (H) ,oxígeno (O) , nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S).

Biomoléculas inorgánicas

Están presentes tanto en la materia viva como en la inerte.

• Agua

  Es la sustancia más abundante en todos los seres vivos. Constituye alrededor del 65% de nuestro cuerpo, aunque su distribución varía de unos órganos a otros; El agua es el componente principal de las células y de los líquidos internos, como la sangre. En el agua ocurren todas las reacciones químicas y es el medio de transporte de diversas sustancias.

• Sales minerales

  Forman estructuras, como los caparazones de los crustáceos o el esqueleto de los vertebrados, y participan en la transmisión del impulso nervioso y la contracción muscular.

Biomoléculas orgánicas

Son exclusivas de los seres vivos.

• Glúcidos

  Son moléculas formadas por monosacáridos, como la glucosa, de la que se obtiene energía.
  La uníón de varios monosacáridos forma los polisacáridos, como el almidón de las plantas, con función de reserva energética, o la celulosa, que forma la pared de las células vegetales.

• Lípidos

  Destacan las grasas, con función de reserva energética, y los fosfolípidos o el colesterol, que forman las membranas celulares.

• Proteínas

  Son macromoléculas constituidas por muchas moléculas, denominadas aminoácidos. Desempeñan un gran número de funciones : estructural, como el colágeno; transportadora, como la hemoglobina; defensiva, como los anticuerpos; reguladora, como las enzinas.

• Ácidos nucleicos

  Son grandes biomoléculas formadas por la uníón de otras más pequeñas llamadas nucleótidos. (ADN) desoxirribonucleico y (ARN) ácido ribonucleico.

3.La teoría celular

• La célula es la unidad estructural de los seres vivos

  Todos los seres vivos están constituidos por una o más células.

• La célula es la unidad funcional de los seres vivos

  Es la unidad capaz de desempeñar las funciones vitales de un ser vivo.

• Toda célula procede, de otra célula prexistente

4. ¿Cómo son las células?
Existe una gran variedad de células

Tamaño y forma

Las células tienen tamaños microscópicos, aunque algunas son visibles a simple vista.

La unidad de longitud que se emplea para medir el tamaño de las células es el micrómetro, que equivale a la milésima parte de un milímetro: 1um = 0,001 mm. Existe una gran variedad de formas celulares. Así, hay células estrelladas, como las neuronas ; prísmaticas, como las células de la piel ; alargadas, como las musculares; etc.

Estructura de las células

Todas las células poseen tres elementos básicos.

• Membrana plasmática

  Es una fina membrana. Regula el paso de sustancias entre el exterior y el interior celular.

• Citoplasma

  Es el interior celular, donde se encuentran los orgánulos.

• Material genético

5. La célula procariota

La célula procariota es una célula muy sencilla. Las células procariotas corresponden siempre a seres vivos unicelulares.

Las células procariotas, las bacterias, son muy pequeñas. Miden alrededor de un micrómetro y suelen tener formas muy sencillas, de esfera o de bastoncillo.

Estructura de la célula procariota

Las células procariotas tienen: Material genético, citoplasma, pared, membrana plasmática y ribosomas.

6. La célula eucariota

Las células eucariotas son mayores y más complejas que las procariotas. Se encuentran en los seres pluricelulares, así como en muchos unicelulares, como los protozoos y las algas. La mayoría de las células eucariotas tienen un tamaño entre 10 um y 50 um, y sus formas son muy variadas.

Mitocondrias. En ellas se lleva a cabo la respiración celular. / Ribosomas. Se función es la síntesis de proteínas. / Retículo endoplasmático rugoso. Su función es almacenar y transportar las proteínas. / Aparato de Golgi. / Vacuolas. / Lisosomas. Dirigen sustancias complejas. / Centrosoma. Participa en la división celular. / Cloroplasto. En su interior se realiza la fotosíntesis. / Retículo endoplasmático liso. Participa en la síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos.

Célula animal y célula vegetal

Las dos son eucariotas.

• Célula animal

  Suelen tener formas más irregulares que las vegetales. Carecen de pared celular y de cloroplastos. No poseen vacuolas, pero contienen numerosas vesículas de varios tipos.

• Célula vegetal

  Suelen tener una forma prismática bastante regular. Están rodeadas por una pared celular rígida que mantiene la forma de la célula y la protege. Buena parte del citoplasma está ocupado por una gran vacuola. Estas células poseen cloroplastos, en los que se realiza la fotosíntesis.

7. La nutrición celular

La nutrición celular es el conjunto de procesos mediante los cuales las células obtienen la materia y la energía necesarias para realizar sus funciones vitales.

Nutrientes. Son utilizadas por la célula para obtener energía, para conseguir las sustancias necesarias para crecer y para construir y renovar las estructuras celulares.

Una vez dentro de la célula, los nutrientes experimentan una serie de procesos químicos, en conjunto reciben el nombre de metabolismo.

• Catabolismo

  Corresponde a reacciones de tipo degradativo. Consiste en la transformación de sustancias orgánicas, ricas en energía ( como glúcidos) en compuestos mas simples  ( como dióxido de carbono). En el catabolismo se obtiene energía.

• Anabolismo

  Corresponde a reacciones de tipo constructivo. Comprende los procesos que convierten las sustancias sencillas en complejas. Para llevar a cabo estos procesos es necesario utilizar energía, que la célula obtiene de dos fuentes : de la energía solar y de la aportada por el catabolismo.

La nutrición autótrofa y la heterótrofa

• Autótrofa

  La presentan aquellas células capaces de elaborar su propia materia orgánica a partir de sustancias sencillas que toman del exterior, como el agua, el dióxido de carbono. Se precisa de una fuente de energía generalmente de la luz solar.

• Heterótrofa

  Necesitan incorporar materia orgánica elaborada por otros organismos, ya que son incapaces de fabricarla por sí solas.

8. La fotosíntesis

La reacción y sus fases

La fotosíntesis es un proceso anbólico que tiene lugar en los cloroplastos, orgánulos exclusivos de las células vegetales.

En los cloroplastos el agua ( H2O) y el dióxido de carbono ( CO2) son transformados en compuestos orgánicos, principalmente glucosa, una sustancia rica en energía.

A partir de la glucosa y de algunas sales minerales la célula produce el resto de biomoléculas orgánicas, como el almidón, los lípidos, etc.

Para que tenga lugar la fotosíntesis se precisa de una fuente de energía, que proviene de la luz solar.

La reacción global esquemática de la fotosíntesis es:

CO2 + H2O + energía luminosa= glucosa + O2

La fotosíntesis presenta una fase luminosa, y una fase oscura, en la que, a partir de materia inorgánica se obtiene materia orgánica, principalmente glucosa.

9. La respiración celular

La respiración celular es la degradación total por oxidación de ciertas sustancias orgánicas, para liberar energía.

Para llevar a cabo esta degradación la mayoría de las células necesitan el oxigeno.

La ecuación global esquemática de la respiración es:

Glucosa+O2 = H2O+CO2 + energía química.

La energía liberada se almacena en una molécula llamada ATP.

El proceso de la respiración celular tiene lugar en las mitocondrias.

Las fermentaciones

Algunas células degradan la materia sin utilizar oxígeno. En este caso obtienen la energía mediante la fermentación. En este proceso se libera mucha menos energía que en la respiración. Pero especialmente en muchas bacterias. (levaduras) se aprovechan para obtener alimentos, como el pan el vino, el yogur, el queso, etc.

9. La reproducción celular

La mayoría de las células, cuando han alcanzado un tamaño adecuado, se reproducen; originan nuevas células hijas.

• En los organismos unicelulares la división celular supone la aparición de nuevos individuos idénticos a los progenitores.
• En los organismos pluricelulares la división celular supone el crecimiento o la renovación.

Tipos de división celular:

• Bipartición. El núcleo de la célula madre se divide en dos células hijas, como bacterias y protozoos, y los tejidos de plantas y animales.
• Pluripartición. El núcleo de la célula se divide varias veces. Cada núcleo se rodea de citoplasma y membrana, para construir las células hijas. La célula madre se divide en varias células hijas. Este tipo de reproducción es propio de algunos protozoos.
• Gemación. El núcleo de la célula se divide en dos, en el citoplasma se produce una protuberancia o yema. Uno de los núcleos se desplaza hacia la yema. Es muy común en las levaduras.
• Esporulación. El núcleo de la célula madre se divide sucesivas veces. Cada núcleo se rodea de citoplasma. Dando lugar a diferentes células hijas, llamadas esporas. Se da en hongos, algas, musgos  y helechos

Material genético y cromosomas

Una de las principales carácterísticas de las células eucariotas es que el material genético se encuentra en un núcleo bien definido. Este material genético consiste en largas moléculas de ADN, que contienen la información para controlar el funcionamiento de la célula.

Las moléculas de ADN forman una maraña de fibras que reciben el nombre de cromatina. Las fibras de cromatina se duplican y se condensan y forman unas estructuras llamadas cromosomas.

Mitosis

La mitosis es un proceso de división del núcleo, mediante el cual se reparten las dos copias del material genético en dos mitades iguales, para dar lugar a los núcleos de las células hijas.