Nivel celular de la materia

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Composición química de las células pdf

La investigación moderna en biología celular busca diferentes formas de cultivar y manipular células fuera de un cuerpo vivo para avanzar en la investigación de la anatomía y la fisiología humanas, y para obtener medicamentos. Las técnicas con las que se estudian las células han evolucionado. Gracias a los avances en microscopía, las técnicas y la tecnología han permitido a los científicos comprender mejor la estructura y la función de las células. A continuación se enumeran muchas de las técnicas utilizadas habitualmente para estudiar la biología celular:[8]

Existen dos clasificaciones fundamentales de células: procariotas y eucariotas. Las células procariotas se distinguen de las eucariotas por la ausencia de un núcleo celular u otro orgánulo unido a una membrana[12] Las células procariotas son mucho más pequeñas que las eucariotas, lo que las convierte en la forma de vida más pequeña[13] Las células procariotas incluyen a las Bacterias y las Arqueas, y carecen de un núcleo celular cerrado. Ambas se reproducen por fisión binaria. Las bacterias, el tipo más prominente, tienen varias formas diferentes que incluyen principalmente la esférica y la de varilla. Las bacterias pueden clasificarse como grampositivas o gramnegativas en función de la composición de la pared celular. Las bacterias grampositivas tienen una capa gruesa de peptidoglicano y no tienen una membrana lipídica externa. Las características estructurales de las bacterias incluyen un flagelo que ayuda a la célula a moverse,[14] ribosomas para la traducción de ARN a proteínas,[14] y un nucleoide que contiene todo el material genético en una estructura circular[14]. Por ejemplo, en un proceso denominado conjugación, el factor de fertilidad permite a la bacteria poseer un pilus que le permite transmitir el ADN a otra bacteria que carece del factor F, permitiendo la transmisión de la resistencia que le permite sobrevivir en determinados entornos[15].

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Los seres vivos están muy organizados y estructurados, siguiendo una jerarquía de escala que va de lo pequeño a lo grande (Figura \(\PageIndex{1}\)). El átomo es la unidad más pequeña y fundamental de la materia. Está formado por un núcleo rodeado de electrones. Los átomos se combinan para formar moléculas, que son estructuras químicas formadas por al menos dos átomos unidos por un enlace químico. En las plantas, los animales y muchos otros tipos de organismos, las moléculas se unen de forma específica para crear estructuras llamadas orgánulos. Los orgánulos son pequeñas estructuras que existen dentro de las células y realizan funciones especializadas. Como se explica más adelante, todos los seres vivos están formados por una o más células.

Figura \ (\PageIndex{1}). Desde un átomo hasta la Tierra entera, la biología examina todos los aspectos de la vida. (crédito «molécula»: modificación del trabajo de Jane Whitney; crédito «orgánulos»: modificación del trabajo de Louisa Howard; crédito «células»: modificación del trabajo de Bruce Wetzel, Harry Schaefer, National Cancer Institute; crédito «tejido»: modificación del trabajo de «Kilbad»/Wikimedia Commons; crédito «órganos»: modificación del trabajo de Mariana Ruiz Villareal, Joaquim Alves Gaspar; crédito «organismos»: modificación del trabajo de Peter Dutton; crédito «ecosistema»: modificación del trabajo de «gigi4791″/Flickr; crédito «biosfera»: modificación del trabajo de la NASA)

Composición química de la célula

Los árboles en un bosque, los peces en un río, los tábanos en una granja, los lémures en la selva, los juncos en un estanque, las lombrices en el suelo… todas estas plantas y animales están formados por los bloques de construcción que llamamos células. Al igual que estos ejemplos, muchos seres vivos están formados por un gran número de células que trabajan conjuntamente. Otras formas de vida, sin embargo, están formadas por una sola célula, como las numerosas especies de bacterias y protozoos. Las células, tanto si viven solas como si forman parte de un organismo pluricelular, suelen ser demasiado pequeñas para ser vistas sin un microscopio de luz.

Las células comparten muchas características comunes, pero pueden tener un aspecto muy diferente. De hecho, las células se han adaptado durante miles de millones de años a una amplia gama de entornos y papeles funcionales. Las células nerviosas, por ejemplo, tienen extensiones largas y delgadas que pueden alcanzar metros y sirven para transmitir señales rápidamente. Las células vegetales, con forma de ladrillo, tienen una capa exterior rígida que ayuda a proporcionar el soporte estructural que necesitan los árboles y otras plantas. Las células musculares largas y cónicas tienen una elasticidad intrínseca que les permite cambiar de longitud en los bíceps que se contraen y relajan.

Composición de la célula

Los seres vivos están muy organizados y estructurados, siguiendo una jerarquía que puede examinarse a escala de lo pequeño a lo grande. El átomo es la unidad más pequeña y fundamental de la materia. Está formado por un núcleo rodeado de electrones. Los átomos forman moléculas, que son estructuras químicas compuestas por al menos dos átomos unidos por uno o más enlaces químicos. Muchas moléculas de importancia biológica son macromoléculas, grandes moléculas que suelen formarse por polimerización (un polímero es una molécula grande que se forma combinando unidades más pequeñas llamadas monómeros, que son más simples que las macromoléculas). Un ejemplo de macromolécula es el ácido desoxirribonucleico (ADN), que contiene las instrucciones para la estructura y el funcionamiento de todos los organismos vivos.

Las macromoléculas pueden formar agregados dentro de una célula que están rodeados de membranas; se denominan orgánulos. Los orgánulos son pequeñas estructuras que existen dentro de las células. Algunos ejemplos son: las mitocondrias y los cloroplastos, que desempeñan funciones indispensables. Las mitocondrias producen energía para alimentar la célula, mientras que los cloroplastos permiten a las plantas verdes utilizar la energía de la luz solar para fabricar azúcares. Todos los seres vivos están formados por células, y la célula en sí es la unidad fundamental más pequeña de estructura y función en los organismos vivos. (Este requisito es la razón por la que los virus no se consideran vivos: no están hechos de células. Para crear nuevos virus, tienen que invadir y secuestrar el mecanismo de reproducción de una célula viva; sólo entonces pueden obtener los materiales que necesitan para reproducirse. ) Algunos organismos están formados por una sola célula y otros son multicelulares. Las células se clasifican como procariotas o eucariotas. Los procariotas son organismos unicelulares o coloniales que no tienen núcleo con membrana; en cambio, las células de los eucariotas sí tienen orgánulos con membrana y un núcleo con membrana.