Historia y Desarrollo de la Teoría Celular

La comprensión de la célula como unidad fundamental de la vida se construyó a través de hitos históricos clave:

• Robert Hooke (1665): Observación microscópica de una lámina de corcho. Acuñó los términos célula y celdilla.
• Van Leeuwenhoek (1673): Observación de células libres y organismos microscópicos.
• Schleiden y Schwann (1838 y 1839): Iniciación de la Teoría Celular. Postularon que las células nucleadas son la unidad básica de los tejidos animales y vegetales.
• Virchow (1858): Estableció que las células aparecen por división de otras (Omnis cellula e cellula).
• Ramón y Cajal (1881): Demostró que las células son unidades individuales.

Componentes Celulares Fundamentales

Membrana Plasmática

Delimita la célula y está constituida por una doble capa de lípidos con proteínas incrustadas. Regula el intercambio de sustancias con el exterior.

Citoplasma

Contiene enzimas y orgánulos. En él se realizan todos los procesos de la célula. Se compone de:

• Hialoplasma: Medio acuoso.
• Citoesqueleto: Formado por microfilamentos.

Material Genético

Regula los procesos vitales de la célula. Está formado por una o varias moléculas de ADN empaquetadas en cromosomas.

Célula Procariota

La célula procariota no posee orgánulos membranosos ni núcleo definido. Su material genético se encuentra libre en el citoplasma. Solo incluye a las bacterias y las arqueas, siendo organismos estrictamente unicelulares.

Estructuras Procariotas

• Tipos de Bacterias: Cocos, bacilos, espiroquetas, vibrios, espirilos.
• Pared Celular: Estructura que rodea la membrana plasmática y les confiere protección y rigidez.
• Complejos Macromoleculares: Proteínas y otras biomoléculas presentes en el citoplasma que llevan a cabo funciones celulares concretas (ej. ribosomas, citoesqueleto).
• Pili: Extensión de la membrana plasmática en forma de filamento que atraviesa la pared celular.
• Flagelo: Estructura compuesta de distintas proteínas que forman un filamento largo y curvado, utilizada para la movilidad.

Célula Eucariota

La célula eucariota tiene un citoplasma compartimentado por membranas. Posee un núcleo cubierto por una envoltura nuclear, donde se encuentra el material genético, separado del citoplasma.

Orgánulos Específicos

Célula Animal

• Cilios y Flagelos: Apéndices recubiertos de membrana presentes en determinados tipos de células. Su estructura les dota de rigidez y movilidad.
• Lisosomas: Vesículas esféricas rodeadas de una membrana simple que contienen proteínas (enzimas digestivas).
• Centriolos: Estructuras implicadas en la división celular.

Célula Vegetal

• Plastos: Orgánulos especializados (ej. cloroplastos).
• Pared Celular: Define la forma de la célula y le confiere rigidez.

Orgánulos Comunes (Todas las Células Eucariotas)

• Vacuolas: Compartimentos membranosos que contienen principalmente agua u otras sustancias de reserva.
• Aparato de Golgi: Conjunto de sacos membranosos apilados a partir de los cuales se forman vesículas, como los lisosomas.
• Núcleo: Orgánulo de gran tamaño que encierra en su interior el material genético de una célula.
• Proteasomas: Complejos proteicos encargados de la degradación de proteínas.
• Mitocondrias: Orgánulos limitados por dos membranas. Actúan como centrales energéticas de las células, extrayendo energía de los nutrientes orgánicos.
• Nucleolo: Estructura dentro del núcleo, implicada en la síntesis de ribosomas.
• Retículo Endoplasmático: Conjunto de sacos membranosos que interviene en la síntesis de lípidos y proteínas.
• Ribosomas: Complejos macromoleculares encargados de la síntesis de proteínas.

Diferencias entre Célula Animal y Vegetal

Característica	Célula Vegetal	Célula Animal
Orgánulos clave	Tiene plastos (cloroplastos)	Tiene cilios y flagelos, lisosomas, centriolos
Vacuolas	Una sola vacuola grande	Vacuolas pequeñas
Estructura externa	Tiene pared celular	No tiene pared celular
Forma	Poligonal	Redondeada
Nutrición	Autótrofa	Heterótrofa
División del citoplasma	Mediante una estructura llamada fragmoplasto	Mediante un anillo contráctil

Diferencias entre Célula Eucariota y Procariota

Característica	Célula Procariota	Célula Eucariota
Núcleo	No tiene núcleo definido	Tiene núcleo definido
Tamaño	Mide menos de 10 µm (micrómetros)	Mide más de 10 µm (micrómetros)
Orgánulos	No tiene orgánulos membranosos	Tiene orgánulos membranosos
Citoesqueleto	No tiene citoesqueleto complejo	Tiene citoesqueleto
Organización	Seres vivos unicelulares	Pueden formar seres unicelulares y pluricelulares
Reinos	Bacterias y Archaea	Fungi, Plantae y Animalia
Reproducción	Bipartición (fisión binaria)	División (Mitosis y Meiosis)
Estructuras de superficie	Tiene pili	Tiene cilios y flagelos

El Ciclo Celular

Interfase

En esta fase, las células incorporan nutrientes, sintetizan proteínas, crecen y su número de orgánulos aumenta. Las células duplican su ADN en preparación para la división.

Fase M (Fase de División)

La célula se reproduce mediante división celular (mitosis o meiosis). De este modo, se originan dos o más células nuevas con el material genético adecuado.

Mitosis: División Celular Somática

Profase

Los cromosomas duplicados se condensan y se hacen visibles al microscopio.

Metafase

Los cromosomas duplicados se alinean en el centro de la célula, formando la placa metafásica. Una red de microtúbulos une los centriolos con los centrómeros de los cromosomas.

Anafase

Los microtúbulos se contraen hacia los centriolos. Los centrómeros de cada cromosoma duplicado se rompen y arrastran a cada una de las cromátidas hermanas hacia el polo opuesto.

Telofase

Alrededor de los cromosomas (que ahora tienen una sola cromátida) se forma una nueva envoltura nuclear y el material genético se descondensa. Al final, se divide el citoplasma (citocinesis) y se terminan de formar las dos células hijas.

Meiosis: División Celular Reduccional

1ª División Meiótica (Reduccional)

Profase I

• Los cromosomas se condensan y se hacen visibles. Cada cromosoma tiene dos cromátidas hermanas unidas por un centrómero.
• Sinapsis: Los cromosomas duplicados homólogos se disponen uno al lado del otro, de modo que sus cromátidas quedan en contacto.
• Entrecruzamiento (Crossing Over): Las cromátidas en contacto intercambian segmentos de cromosomas. La membrana nuclear se disgrega y los centriolos se desplazan hacia polos opuestos de la célula.

Metafase I

Una red de microtúbulos une los centriolos con los centrómeros de los cromosomas. Los cromosomas duplicados homólogos siguen al lado del otro, pero ahora se alinean en el centro de la célula.

Anafase I

Los microtúbulos se contraen hacia los centriolos y arrastran uno de los cromosomas duplicados de cada par hacia los polos opuestos (separación de cromosomas homólogos).

Telofase I

Alrededor de cada grupo de cromosomas se forma una membrana nuclear. A continuación, la membrana se constriñe hasta formar dos células haploides.

2ª División Meiótica (Ecuacional)

Profase II

En cada célula, los centriolos se duplican y se desplazan a polos opuestos. La membrana nuclear se disgrega.

Metafase II

En cada célula, una red de microtúbulos une los centriolos con los centrómeros. Los cromosomas duplicados se alinean en el centro de la célula.

Anafase II

Los microtúbulos se contraen hacia los centriolos. En cada célula, los centrómeros de cada cromosoma duplicado se rompen y las cromátidas hermanas son arrastradas hacia polos opuestos.

Telofase II

Alrededor de cada grupo de cromosomas se genera una membrana nuclear y el material genético se desempaqueta. El resultado final es la formación de 4 células sexuales (gametos).

Diferencias Clave entre Mitosis y Meiosis

Característica	Mitosis	Meiosis
Células implicadas	Células somáticas	Célula madre de los gametos
Número de divisiones	1 división celular	2 divisiones celulares
Separación en Anafase	Se separan cromátidas hermanas	En la Anafase I se separan pares de cromosomas homólogos; en la Anafase II se separan cromátidas hermanas
Sobrecruzamiento	No se produce	Se produce entre cromosomas homólogos
Duración	Corta	Larga
Resultado	2 células hijas con igual información genética	4 células hijas, generalmente distintas, con la mitad de la información genética de la célula madre
Finalidad	Crecimiento y renovación de células y tejidos; mantenimiento de la vida del individuo	Continuidad de la especie y aumento de la variabilidad genética

Estructura del Núcleo Eucariota

La teoría del origen de la célula eucariota implica la compartimentación del material genético. Los componentes del núcleo son:

• Material genético (ADN)
• Envoltura nuclear (membrana)
• Cromatina
• Nucleoplasma
• Poros nucleares