Power Point sobre la teoría celular elaborado por Katy y Cristina, de 4º ESO de diversificación

1. Teoría Celular KATY Y CRISTINA

2. ¿Cómo se llegó a formular la Teoría Celular? En primer lugar es necesario establecer que a mediados del siglo XV se inventó el microscopio, que servía para observar pequeñas partículas de materia. El instrumento fue perfeccionado por el danés Leeuwenhoek, dos siglos más tarde. Robert Hooke utilizando un microscopio examinó una corteza de alcornoque y observó que la caparazón del corcho estaba formada por muchas diminutas cavidades, muy semejantes a los poros de una esponja, y les dio el nombre de células. Este hecho ocurrió en el año 1665.

3. Otros investigadores, en los años siguientes, comprobaron que estas células también estaban presentes en los tejidos vivos, aunque estaban llenas de líquidos. Debió transcurrir un siglo y medio más para que se llegara a la certeza de que la materia estaba constituida por células y, además, que cada célula era una unidad independiente de vida y se constató que había organismos formados por una sola célula. Esta concepción es la que conocemos como teoría celular yal líquido coloidal contenido por la célula se le llamó protoplasma (griego=primera forma). Otro científico alemán, Schultze, demostró que tanto las células animales como las vegetales, tenían una semejanza esencial, no importando que fueran de seres simples o muy complejos. También, con estos descubrimientos se estableció la evidencia de que todo organismo vivo, sin que interesara su tamaño, comenzaba su vida como una célula única. En el curso de estas observaciones con microscopio, Ham, encontró en el semen unos pequeños corpúsculos que fueron llamados espermatozoide (griego=semilla animal), al paso que, en 1827, Von Baer, identificó el óvulo o célula huevo de los mamíferos.

4. Con estos conocimientos se comprendió que la unión de ambos formaban un óvulo fertilizado, a partir del cual por sucesivas divisiones y subdivisiones, se desarrollaba el animal Faltaba saber cómo se dividían las células. La respuesta la encontró el científico británico Brown, al descubrir unpequeño glóbulo, algo denso, en el interior de cada célula; a esta pequeña parte de la célula se denominó núcleo. También, se probó que, al dividirse un organismo celular, solo la parte de la célula que conservaba íntegro el núcleo tenía la capacidad de crecer y dividirse; por eso, los glóbulosrojos de los mamíferos que carecen de núcleo, tienen una existencia breve, dado que no pueden crecer ni dividirse, razón por lo cualno son consideran como verdaderas células y se les llame glóbulos.

5. Los progresos de las investigaciones se detuvieron, porque la célula es bastante transparente, lo que imposibilitaba describir su subestructura. Se pensó entonces que era necesario emplear colorantes para probar teñir ciertas partes de la célula; un colorante llamado hematomita tenía de negro, pero solo el núcleo. En 1879, Fleming, investigador alemán, logró teñir unos pequeños gránulos al interior del núcleo y los llamó cromatinas (griego=color), proceso y describió de este modo: “Al iniciarse la división celular, la cromatina se agrega para formar filamentos, la membrana parece disolverse y un tenue objeto se divide en dos. Este es el áster (griego=estrella) cuyos filamentos se desprenden de él, dándole ese aspecto de estrella. Luego de dividirse el áster, cada parte se dirige a puntos opuestos de la célula y los filamentos se unen a cromatina, que ocupa el centro de la célula. Entonces el áster arrastra a la mitad de los filamentos de la cromatina hacia cada una de las unidades de la célula, y como resultado, la célula se estrangula en la mitad y, finalmente, se divide en dos células. En cada una de ellas, se desarrolla un núcleo celular y la membrana regular rodea el material cromático, fragmentándose de nuevo en pequeños gránulos.

6. En 1888, Waldmeyer propuso el nombre de cromosomas (griego=cuerpo coloreado), aunque son incoloros. También, se comprobó que cada especie animal o planta, tiene un número característico y fijo de cromosomas, y que antes de la división y durante la mitosis, su número se duplica para que cada célula-hija tenga igual número de cromosomas que la célula-madre original. El belga Van Bandeen, en 1883, descubrió que los cromosomas no se duplicaban al formarse las células germinales - óvulo y espermatozoide - que solo tienen la mitad de los cromosomas que las células ordinarias del organismo, pero que al unirse en el óvulo fertilizado tienen la serie completa: la mitad aportada por el óvulo de la madre y la otra mitad por el espermatozoide del padre. Luego, por el proceso normal de mitosis, cada célula recibe un juego completo de cromosomas.

7. Hasta 1956, se creyó que el juego completo se componía de 24 pares. Ese año, se comprobó que solo eran 23. En el proceso de la división celular, alguna vez, la separación no es regular y, así, una célula puede tener un cromosoma más y otra célula, uno menos. Estas alteraciones son desastrosas en el proceso de meiosis (griego=hacer menos), debido a que las células-huevo o cigotos, nacen con imperfecciones cromosómicas. La enfermedad más frecuente es el síndrome de Down, recordando a quien la descubrió en 1866. Acarrea un grave retraso mental que, vulgar e injustamente, se llama mongolismo, porque un síntoma es que las criaturasnacen con los párpados sesgados, lo que recuerda a los pueblos asiáticos.

8. Las células presentan tres tipos de actividades:1) Obtienen energía a partir de substancias externas por medio de procesos químicos programados que estudiaremos más adelante.2) Sintetizan moléculas complicadas, lo que les permite reproducirse y crecer.3) Transforman la energía que han obtenido utilizándola para moverse en su medio y transportar los nutrientes contenidas en su interior.La forma en la que realizan estos procesos constituye el funcionamiento de la máquina de la vida. La teoría celular propone:1) Todos los seres vivos están formados por una o más células.2) Una célula puede formarse a partir de otra o más células ya existentes.3) La célula es la forma de vida más pequeña.En orden creciente de complejidad, las estructuras vivas son: moléculas, orgánulos, tejidos, órganos, sistemas, organismos, poblaciones, comunidades, ecosistemas, biosfera, astrobiología.

12. Descubrimientos de la teoría celular

13. Biografías de estudiosos en ésta teoría Robert Hooke (1635-1703), científico inglés, conocido por su estudio de la elasticidad. Hooke aportó también otros conocimientos en varios campos de la ciencia. Nació en la isla de Wight y estudió en la Universidad de Oxford. Fue ayudante del físico británico Robert Boye, a quien ayudó en la construcción de la bomba de aire. En 1662 fue nombrado director de experimentación en la Sociedad Real de Londres, cargo que desempeñó hasta su muerte. Fue elegido miembro de la Sociedad Real en 1663 y recibió la cátedra Graham de geometría en la Universidad de Oxford en 1665. Después del gran incendio de Londres en 1666, fue designado supervisor de esta ciudad, y diseñó varios edificios, como la casa Montague y el hospital Bethlehem. Hooke realizó algunos de los descubrimientos e invenciones más importantes de su tiempo, aunque en muchos casos no consiguió terminarlos. Formuló la teoría del movimiento planetario como un problema de mecánica, y comprendió, pero no desarrolló matemáticamente, la teoría fundamental con la que Isaac Newton formuló la ley de la gravitación. Entre las aportaciones más importantes de Hooke están la formulación correcta de la teoría de la elasticidad (que establece que un cuerpo elástico se estira proporcionalmente a la fuerza que actúa sobre él), conocida como ley de Hooke, y el análisis de la naturaleza de la combustión. Fue el primero en utilizar el resorte espiral para la regulación de los relojes y desarrolló mejoras en los relojes de péndulo. Hooke también fue pionero en realizar investigaciones microscópicas y publicó sus observaciones, entre las que se encuentra el descubrimiento de las células vegetales.

14. Theodor Schwann(1810-1882), fisiólogo alemán, considerado el fundador de la histología moderna, el estudio de la estructura de los tejidos animales y vegetales. Nació en Neuss y estudió en las universidades de Bonn, Würzburgo y Berlín. Fue catedrático de anatomía (1838-1848) de la Universidad de Lovaina, Bélgica; desde ese momento y hasta su muerte estuvo asociado a la Universidad de Lieja, también en Bélgica, desempeñando el cargo de catedrático de anatomía desde 1848 hasta 1858, año en que cambió esa cátedra por la de fisiología. Schwann estableció la naturaleza fisicoquímica de la vida aplicando la teoría de la célula del botánico alemán Matthias Jakob Schleiden a la evolución de la vida animal. Demostró también que el origen de los tejidos maduros de los animales está en células embrionarias específicas. Mientras era asistente del fisiólogo alemán Johannes Müller en el Museo Anatómico de Berlín, Schwann descubrió la pepsina, un enzima digestivo, en el epitelio o tejido que cubre el estómago de los animales. También realizó valiosas investigaciones sobre los procesos de fermentación, putrefacción y contracción muscular y arterial. Su trabajo principal es Microscopic Investigations on the Accordance in the Structure and Growth of Plants and Animals (Investigaciones microscópicas sobre la concordancia en la estructura y en el crecimiento de los animales y de las plantas, 1839).

15. Matthias Jakob Schleiden (1804-1881), botánico alemán que, junto con su compatriota, el fisiólogo Theodor Schwann, formuló la teoría celuar. Nacido en Hamburgo, tras estudiar derecho en Heidelberg abandonó la práctica de la abogacía para estudiar botánica, que más tarde enseñó en la Universidad de Jena desde 1839 hasta 1862. Hombre de carácter polémico, se burló de los botánicos de su tiempo, que se limitaban a nombrar y describir las plantas. Schleiden las estudió al microscopio y concibió la idea de que estaban compuestas por unidades reconocibles o células. El crecimiento de las plantas, según afirmó en 1837, se producía mediante la generación de células nuevas que, según sus especulaciones, se propagarían a partir de los núcleos de las viejas. Aunque posteriores descubrimientos mostraron su error respecto al papel del núcleo en la mitosis o división celular, su concepto de la célula como unidad estructural común a todas las plantas tuvo el efecto de atraer la atención de los científicos hacia los procesos vitales que se producían a nivel celular, cambio que provocó el nacimiento de la embriología. Un año después de que Schleiden publicara su teoría celular de las plantas, su amigo Schwann la hizo extensiva a los animales, unificando así la botánica y la zoología bajo una teoría común.

16. Louis Pasteur (1822-1895), químico y biólogo francés que fundó la ciencia de la microbiología, demostró la teoría de los gérmenes como causantes de enfermedades (patógenos), inventó el proceso que lleva su nombre y desarrolló vacunas contra varias enfermedades, incluida la rabia. Pasteur, hijo de un curtidor, nació en Dole el 27 de diciembre de 1822, y creció en la pequeña ciudad de Arbois. En 1847 obtuvo un doctorado en Física y Química por la Escuela Normal de París. Tras convertirse en ayudante de uno de sus profesores, inició investigaciones que le llevaron a un descubrimiento significativo: comprobó que un rayo de luz polarizada (véase Óptica) experimentaba una rotación bien a la izquierda o a la derecha cuando atravesaba una solución pura de nutrientes producidos naturalmente, mientras que si atravesaba una solución de nutrientes orgánicos producidos artificialmente no se producía rotación alguna. No obstante, si se incorporaban bacterias u otros microorganismos a la segunda solución, al cabo de cierto tiempo también hacía rotar la luz a la izquierda o a la derecha. Llegó a la conclusión de que las moléculas orgánicas pueden existir en una o dos formas, llamadas isómeros (es decir, que tienen la misma estructura y difieren tan sólo en que son imágenes especulares la una de la otra), que llamó, respectivamente, formas levógiras y formas dextrógiras. Cuando los químicos sintetizan un compuesto orgánico, se producen ambas formas en igual proporción, cancelando sus respectivos efectos ópticos. Los sistemas orgánicos, por el contrario, tienen un elevado grado de especificidad y capacidad para discriminar entre ambas formas, metabolizando una de ellas y dejando la otra intacta y libre para rotar la luz. Pasteur es considerado, por estos estudios, el fundador de la estereoquímica (área de la química que estudia la estructura tridimensional de las moléculas).

17. FIN