LA DIVISIÓN DE LA CÉLULA

¿Sabías que todas las células de cualquier planta o animal proceden de una única célula inicial? Esta es capaz de dividirse y dar lugar a dos células hijas. Cada una de estas células hijas se vuelve a dividir, y así sucesivamente. Las células se multiplican hasta formar un organismo. La división de la célula es necesaria para que un organismo se desarrolle, crezca o repare sus tejidos dañados.

EL CICLO CELULAR

Desde que una célula ‘nace’ hasta que se divide en dos células hijas transcurre un periodo de tiempo, llamado ciclo celular. En cada ciclo celular hay dos etapas: la interfase y la mitosis.

La interfase es el periodo de tiempo que transcurre antes de que la célula se divida. Durante la interfase, la célula crece y copia las estructuras que la forman, como las mitocondrias o los cloroplastos, y ¡lo más importante! el ADN que forma los cromosomas se duplica mediante un proceso llamado replicación.

Durante la mitosis, la célula se divide y da lugar a dos células hijas, cuyo número de cromosomas es igual al de la célula madre.

LA MITOSIS

Una vez que la célula ha realizado, durante la interfase, una copia de su ADN, entra en un proceso de división celular, que recibe el nombre de mitosis.

La mitosis se divide en cuatro fases: la profase, la metafase, la anafase y la telofase. Durante este proceso, el núcleo se divide en dos, y los cromosomas se separan en dos grupos iguales, cada uno de los cuales se dispone en un extremo de la célula. Alrededor de cada grupo de cromosomas se forman las membranas, que delimitarán los dos núcleos.

En la última fase, el citoplasma se divide en dos y se forman dos células hijas. Ahora, cada célula hija entra en un nuevo ciclo celular.

La mitosis asegura que cada una de las células de un organismo pluricelular tenga el mismo número de cromosomas que las demás y, de esa manera, se conserve la información genética que determina las características del organismo.

LA MEIOSIS: UN TIPO DE DIVISIÓN CELULAR ESPECIAL

Para que los seres vivos con reproducción sexual tengan descendientes, es necesario que se unan dos células especiales, llamadas células sexuales o gametos. La unión de estas dos células da origen a otra nueva, llamada huevo o cigoto. A partir de esta, se crean millones de células que van a formar el nuevo organismo.

Las células sexuales son especiales, pues tienen la mitad de cromosomas que el resto de las células del organismo al que pertenecen. ¿Cómo es posible que esto ocurra? Las células sexuales proceden de un tipo de división celular especial que se llama meiosis. Esto permite que, al unirse las células sexuales o gametos, no se forme una célula con doble número de cromosomas.

La meiosis comprende dos divisiones celulares sucesivas durante las cuales el número de cromosomas se reduce a la mitad. Las cuatro células hijas que se forman solo tienen la mitad del número de cromosomas. Estas células son las células sexuales o gametos.

De esta manera, cuando dos células sexuales se unen, cada una aportará solo la mitad de los cromosomas. Como consecuencia, el huevo o cigoto tendrá el número normal de cromosomas del organismo al que pertenece.

Gracias a la meiosis, el número de cromosomas permanece constante en los seres vivos con reproducción sexual.

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LA CELULA

En el siglo XVII Robert Hook, un científico inglés, observó con la ayuda de un microscopio muy sencillo, una lámina muy fina que había cortado del corcho de la corteza de un árbol. Lo que Robert Hook vio entonces era algo parecido a un panal de abejas formado por pequeñas celdas o celdillas, a las que él llamó células.

¿QUÉ ES LA CÉLULA?

La célula es la unidad de la vida, es decir, es el elemento más pequeño que forma un ser vivo. Algunos seres vivos, como las bacterias o los protozoos, están formados por una sola célula; son los organismos unicelulares. Otros, como las plantas y los animales, están formados por más de una célula, incluso por millones de ellas; son los organismos pluricelulares.

La mayoría de las células no son visibles a simple vista. Durante siglos los científicos no sabían que existieran. El invento del microscopio nos ha descubierto un mundo que nuestros ojos no eran capaces de ver.

¿POR QUÉ LA CÉLULA ES LA UNIDAD DE VIDA?

¡Cuántas veces has jugado con construcciones y has hecho una casa con muchas piezas! Cada pieza es la unidad de tu construcción, o lo que es lo mismo, es el elemento más pequeño que has utilizado. Los seres vivos también están formados por pequeñas unidades, las células, y ¡lo que es más sorprendente es que cada unidad, cada célula, tiene vida propia! La célula es el elemento más pequeño que está vivo.

¿Has pensado alguna vez qué necesitas para estar vivo? Nuestro cuerpo para vivir utiliza energía y necesita respirar, alimentarse y deshacerse de algunas sustancias. Además, estar vivo significa también que crecemos y podemos tener hijos. Todo esto es lo que llamamos los procesos de la vida.

La célula está viva porque en ella ocurren también estos procesos. En el interior de las células tienen lugar numerosas reacciones químicas que les permiten crecer, producir energía y eliminar residuos. La célula obtiene energía a partir de sus alimentos y elimina las sustancias que no necesita. Responde a los cambios que ocurren en el ambiente y puede reproducirse dividiéndose y formando células hijas. Por lo tanto, la célula está viva.

¿QUÉ HAY DENTRO DE UNA CÉLULA?

En la célula hay varias estructuras muy importantes: la membrana celular o plasmática, el núcleo y el citoplasma. Imagina un huevo, la cáscara podría recordar a la membrana celular, la clara al citoplasma y la yema al núcleo.

La membrana celular o plasmática es la cubierta que rodea la célula y la protege del medio exterior. Esta membrana solo deja entrar algunas sustancias al interior de la célula, como el agua, el oxígeno, o los alimentos. La membrana celular también controla cuáles pueden salir al exterior, como los materiales de desecho y algunos productos elaborados por la célula. ¡La membrana celular es como un filtro!

El citoplasma ocupa la mayor parte del interior de la célula; es la parte de la célula situada entre la membrana y el núcleo. El citoplasma es una sustancia transparente y algo viscosa. Tiene un aspecto gelatinoso y está formado sobre todo por agua y proteínas. Dentro del citoplasma hay otras estructuras, llamadas orgánulos, que son los encargados de realizar las actividades necesarias para el funcionamiento de la célula.

El núcleo está en el interior del citoplasma y su forma es más o menos redondeada. El núcleo funciona como una torre de control que dirige y ordena todo lo que ocurre dentro de la célula; es “su cerebro”. En su interior hay una sustancia, el material genético, que contiene toda la información necesaria para que la célula funcione, como planos con instrucciones en los que están escritas las características y la forma de actuar de cada célula. Esta información dirige la actividad de la célula y asegura la reproducción y el paso de sus propias características a sus descendientes. El núcleo está rodeado por una cubierta que lo separa del citoplasma, la membrana nuclear.

Para que en el interior de la célula se puedan llevar a cabo todos los procesos de la vida existen toda una serie de estructuras especiales, como pequeños órganos, que se llaman orgánulos. Los orgánulos están en el citoplasma. Cada orgánulo está encargado de realizar una función distinta como producir, transportar o eliminar sustancias, o generar energía. Las mitocondrias, las vacuolas, los lisosomas, el aparato de Golgi, los ribosomas, el retículo endoplasmático liso y el retículo endoplasmático rugoso son orgánulos.

Las mitocondrias son las “centrales de energía” de la célula. En ellas se produce la energía que la célula necesita para crecer y multiplicarse. La forma de la mitocondria es alargada y tiene dos membranas que la envuelven, una externa lisa y otra interna con pliegues que se llaman crestas.Las vacuolas son como pequeños almacenes. La célula guarda en ellas agua, nutrientes o sustancias que elabora o necesita eliminar.

Los ribosomas tienen forma redondeada y son pequeñas fábricas donde se producen proteínas. Pueden estar libres en el citoplasma o pegados a las paredes del retículo endoplasmático rugoso.

El retículo endoplasmático liso y el retículo endoplasmático rugoso transportan sustancias de una parte a otra de la célula. El retículo endoplasmático rugoso recuerda a un grupo de sacos, unidos unos a otros, que se comunican entre sí. Su aspecto rugoso se debe al gran número de ribosomas que tiene pegados a sus paredes. Su función es almacenar las sustancias que fabrican los ribosomas. La estructura del retículo endoplasmático liso es parecida pero no tiene ribosomas. Su función está relacionada con la formación de grasas.

La estructura del aparato de Golgi recuerda a la del retículo endoplasmático. A él llegan productos elaborados por el retículo endoplasmático rugoso. En su interior estas sustancias se modifican. Por lo tanto, el aparato de Golgi interviene en la producción, almacenamiento y transporte de determinadas sustancias.

Los lisosomas son pequeñas estructuras redondeadas que contienen sustancias químicas encargadas de realizar la digestión de determinadas sustancias. Es decir, en los lisosomas se rompen los alimentos de la célula en partes más pequeñas para que esta pueda utilizarlas.

LOS DIFERENTES TIPOS DE CÉLULAS

Aunque hemos dicho que los elementos que forman las células son muy parecidos, no todas las células son iguales. Hay estructuras que solo existen en ciertos tipos de células.

Por ejemplo, la célula que forma las plantas, la célula vegetal, se caracteriza porque su membrana celular está rodeada por una pared celular. La pared celular es una cubierta rígida y gruesa formada por celulosa, que protege y mantiene la forma de la célula. En la célula vegetal existe también una gran vacuola que actúa de almacén y ocupa un gran espacio en su citoplasma. Los cloroplastos son orgánulos que solo están presentes en las células de las plantas y en las algas. Los cloroplastos captan la luz del Sol y la convierten en energía mediante un proceso que recibe el nombre de fotosíntesis.

Otro ejemplo son las bacterias. Las bacterias son seres unicelulares, es decir, están formadas por una sola célula. En la célula bacteriana también hay una pared celular que rodea a la membrana celular, pero sin embargo no existe un núcleo y el material que contiene la información de la célula está en el citoplasma. Estas células “sin núcleo” se llaman procariotas mientras que las que tienen núcleo reciben el nombre de eucariotas.

El tamaño y la forma de las células pueden ser también muy diferentes. Muchas veces su forma y su estructura dependen de la función que realicen dentro del ser vivo del que forman parte. Las células también se especializan. Por esta razón, las células de la sangre son tan diferentes de las células nerviosas o de las de la piel. Para formar un organismo pluricelular, las células no solo deben diferenciarse en tipos especializados, sino también unirse y trabajar juntas para constituir tejidos y órganos.

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LOS MICROORGANISMOS

A tu alrededor hay millones de seres vivos tan pequeños que no puedes verlos a simple vista. Estos organismos diminutos reciben el nombre de microorganismos. Los de mayor tamaño tienen, como mucho, un milímetro de ancho. Los de menor tamaño son casi un millón de veces menores. Para observarlos, es necesario utilizar un microscopio.

¿CUÁLES SON LOS DIFERENTES GRUPOS DE MICROORGANISMOS?

Millones de organismos diminutos se deslizan sobre las mesas y sobre el suelo; flotan y se mueven en las gotas de agua; se pegan en tu piel, y algunas veces, se introducen en tus ojos, en tu nariz y en tu garganta. Estos seres diminutos son los microorganismos o microbios.

La mayoría de los microorganismos están formados por una sola célula; son unicelulares. En tu cuerpo, en cambio, hay millones de células.

Hay tres grupos principales de microorganismos: los virus, las bacterias y los protistas.

LOS VIRUS

Los virus son microorganismos muy, muy pequeños. Algunos son tan diminutos que si estuvieran 50.000 virus uno detrás de otro, formando una fila, solo medirían un milímetro. Son tan pequeños que no se pueden ver con un microscopio normal. Para observarlos, es necesario utilizar un microcopio muy potente, llamado microscopio electrónico.

Los virus no se consideran verdaderos seres vivos. Pueden permanecer inactivos durante años, como si estuvieran inertes (sin vida). Sin embargo, cuando un virus penetra dentro de un organismo adecuado (llamado hospedador), se comporta como un ser vivo. Los virus parasitan o invaden las células de plantas y animales, dividiéndose y formando cientos de nuevos virus. Obligan a las células del hospedador a producir muchas copias de sí mismos, y cada uno de estos nuevos virus también se multiplica. En poco tiempo, se forman millones de virus, capaces de provocar una enfermedad. En los seres humanos las enfermedades originadas por estos microorganismos varían desde un simple catarro hasta la gripe o la varicela.

LAS BACTERIAS

Las bacterias son más grandes que los virus. Son microorganismos unicelulares (formados por una sola célula) y se distinguen del resto de los seres vivos porque sus células no tienen núcleo; son organismos procariotas. De hecho, esta diferencia es tan importante que las bacterias forman, por sí solas, uno de los principales grupos de seres vivos; constituyen el reino procariotas.

Las bacterias pueden vivir en multitud de lugares, desde lo alto de las montañas hasta las zonas más profundas de los océanos, y también dentro de plantas y animales, ¡incluso dentro de tu cuerpo!

Hay numerosos tipos de bacterias. La mayoría son útiles y beneficiosas para nosotros. Sin embargo, otras son perjudiciales y producen enfermedades en las personas y en los animales. Las bacterias también pueden contaminar los alimentos y originar intoxicaciones.

LOS PROTISTAS

Los protistas constituyen otro de los principales grupos de microorganismos, miles de veces mayores que los virus, y varias veces más grandes que las bacterias. Algunos protistas son visibles a simple vista.

Los protistas son también microorganismos unicelulares, pero están formados por una célula eucariota, en la que la información genética está protegida dentro de un núcleo. Viven en casi todos los lugares y son especialmente abundantes en el agua. Como la mayoría de los microorganismos, crecen y se reproducen muy rápidamente.

Algunos protistas son parecidos a las plantas, porque son capaces de fabricar su propia comida a partir de la luz del Sol. Las diatomeas pertenecen a este grupo de protistas; son un tipo de algas que viven en charcas y océanos. Millones de diatomeas y otros protistas flotan en el mar, constituyendo el plancton.

Otros protistas son animales diminutos, unicelulares, que se alimentan de pequeños trozos de comida y reciben el nombre de protozoos. En este grupo se incluyen los radiolarios, que también forman parte del plancton. Los radiolarios son esféricos, como una pelota, con docenas de espinas finas y muy largas. Otros protistas de este grupo son las amebas, que se deslizan por el fondo de las charcas. Las amebas se alimentan de bacterias y de otros microorganismos.

Los protistas también pueden resultar perjudiciales, incluso mortales. Como muchos otros microorganismos, pueden entrar dentro de otros seres vivos de mayor tamaño y multiplicarse rápidamente, originando una enfermedad.

LOS HONGOS DIMINUTOS

Otro grupo de organismos vivos es el de los hongos, que obtienen los nutrientes absorbiendo los restos de otros seres vivos; los más conocidos son las setas. Pero algunos hongos también pertenecen al grupo de los microorganismos. Son hongos unicelulares, diminutos, generalmente con forma de bola. Sin embargo, miles de estos hongos microscópicos pueden crecer juntos y forman una especie de mancha visible a simple vista. Estos grupos reciben el nombre de colonias.

¿SON MALOS LOS MICROBIOS?

Muchos microbios provocan daños; otros, en cambio, resultan muy útiles. Los protozoos conocidos como Plasmodium originan una terrible enfermedad llamada malaria. Esta enfermedad la transmiten unos mosquitos que llevan, en su interior, miles de estos microbios. Otras dos peligrosas dolencias, la enfermedad del sueño y la enfermedad de Chagas, son causadas por el tripanosoma, otro protista.

Algunas bacterias pueden estropear la comida, y podemos enfermar si tomamos alguno de esos alimentos contaminados. Otras pueden entrar dentro de nuestros cuerpos y provocar enfermedades, como la tuberculosis, la neumonía, la fiebre tifoidea y muchas más.

Los virus también provocan numerosas enfermedades, como los resfriados, la gripe, la varicela, el sarampión, la rabia, la hepatitis o el SIDA. El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) provoca una enfermedad denominada síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA).

Algunos hongos microscópicos también pueden crecer sobre otros seres vivos o también en su interior, provocando enfermedades, como el pie de atleta en los seres humanos, la tiña en personas y animales, y el mildiu en las plantas.

¿SON ÚTILES LOS MICROORGANISMOS?

Muchas bacterias, protistas y hongos microscópicos resultan extraordinariamente útiles.

Numerosos microorganismos viven en los suelos: un puñado de tierra fértil puede contener tres millones de microorganismos. Descomponiendo la materia orgánica, permiten un reciclaje de los elementos minerales, indispensables para la vida.

En el medio acuático, las algas unicelulares, cuya masa total es superior a la de las plantas terrestres, producen una gran parte del oxígeno del planeta. Las diatomeas son una importante fuente de alimento para los peces; forman parte del plancton que flota en los océanos. El plancton está formado, en su mayoría, por organismos microscópicos. Numerosos animales oceánicos se alimentan de plancton.

Algunos hongos microscópicos son muy útiles, como las levaduras. Nosotros utilizamos las levaduras para cocinar, levantar la masa de pan cuando se hornea y para producir vino y cerveza.

Otros microorganismos viven con plantas o animales en una asociación tan estrecha, llamada simbiosis, que son absolutamente indispensables para su supervivencia. Incluso los seres humanos albergamos en nuestro intestino millones de bacterias, levaduras y protozoos.

¿QUIÉN DESCUBRIÓ LOS MICROORGANISMOS?

Un científico alemán llamado Antoni van Leeuwenhoek fue la primera persona que vio microorganismos. Inventó un microscopio más potente que ninguno de los que se habían fabricado anteriormente, y con él observó los microbios en 1676. Leeuwenhoek llamó a los microorganismos ‘animálculos’.

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