Biología celular

La biología celular (o citología) es una de las ramas más jóvenes de las ciencias naturales. Su temprana historia está unida al desarrollo de las lentes ópticas y a la combinación de ellas para construir el microscopio compuesto (del griego: mikros, pequeño; skopein, ver, examinar).

Biologia celular
La biología celular es una de las más importantes ramas de la biología.

- Historia de la biología celular


El nombre de célula (del griego: kytos, célula; del latín: cella, espacio vacío) fue empleado por primera vez por Robert Hooke (1665) al describir sus investigaciones sobre "la textura del corcho por medio de lentes de aumento". En estas observaciones, repetidas por Grew y Malpighi en diversos vegetales, se examinaron solamente las cavidades, "utrículos" o "vesículas", constituidas por la pared celulósica. En el mismo siglo y al comienzo del siguiente, Leeuwenhoek (1674) reconoció la existencia de células libres como opuestas a las células "empotradas" de Hooke y Grew, y observó cierta organización dentro de ellas, en especial en el núcleo de algunos eritrocitos. Este conocimiento permaneció estacionario por más de una centuria.

+ Teoría celular


Más directamente relacionado con el origen de la Biología celular fue el establecimiento de la Teoría celular (Schwann, 1839), la más amplia y fundamental de todas las generalizaciones biológicas. Establece en su forma actual que los seres vivientes, animales, vegetales o protozoarios, están compuestos sin excepción por células y productos celulares. Esta teoría resultó de numerosas investigaciones que comenzaron al principio del siglo XIX (Mirbel, 1802; Oken, 1805; Lamarck, 1809; Dutrochet, 1824; Turpin, 1826, etcétera) y que finalmente condujeron al botánico Schleiden en 1838 y al zoólogo Schwann en 1839 a establecerla en su forma definitiva.

La teoría celular ha iluminado todos los campos de la investigación biológica. Como consecuencia inmediata se estableció que cada célula se forma por división de otra célula. Más tarde, por el progreso de la bioquímica, se demostró que existen semejanzas fundamentales metabólicas de todas las células. También se reconoció que el funcionamiento de un organismo como una unidad es el resultado de la suma de las actividades e interacciones de las unidades celulares.

Virchow (1858) aplicó en seguida la teoría celular a la patología, y Kölliker la extendió a la embriología después que se demostró que el espermatozoide y el óvulo eran células de cuya fusión se desarrolla el organismo.

En la misma época se alcanzó un punto de vista más biológico y general, debido a investigadores como Brown (1831), al establecer que el núcleo es un componente fundamental y constante de la célula. Otros (Dujardin, Schultze, Purkinje, von Mohl) se concentraron en la descripción del contenido celular, denominado protoplasma. Así, el concepto primitivo de célula se transformó en el de una masa de protoplasma, limitado en el espacio por una membrana celular y que posee un núcleo. El protoplasma que rodea al núcleo fue conocido como citoplasma, en oposición al carioplasma o protoplasma del núcleo.

Una vez que se establecieron estas teorías y conceptos fundamentales, el progreso del conocimiento en biología celular fue sumamente rápido. Las modificaciones extraordinarias que se producen en el núcleo en cada división celular atrajeron la atención de gran número de investigadores. Como consecuencia de ello se descubrió el fenómeno de la amitosis o división directa (Remak), mientras que la división indirecta fue descubierta por Flemming en animales y por Strasburger en vegetales. A esta última se la denominó también cariocinesis (Schleicher, 1868) o mitosis (Flemming, 1880). Se comprobó que el hecho fundamental en la mitosis es la formación de los filamentos nucleares o cromosomas (Waldeyer, 1890) y su división igual entre los núcleos de las células hijas. Otro descubrimiento de importancia fue el de la fertilización del óvulo y la fusión de los dos pronúcleos (O. Hertwig, 1875). Su descubrieron en el citoplasma de la célula el centro celular (van Beneden, Boveri), las mitocondrias (Altmann, Benda) y el aparato reticular (Golgi).

Simultáneamente con el estudio de los tejidos o agregados celulares, los biólogos se concentraron cada vez más en la célula, considerada como la unidad fundamental de la vida. En 1892, O. Hertwig publicó su monografía denominada "Die Zelle und das Gewebe", en la que, basándose en las características de la célula, su estructura y función, trató de realizar una síntesis general de los fenómenos biológicos. Demostró en este libro que la solución de los problemas biológicos debe buscarse en los procesos celulares, creando de este modo la biología celular como una rama separada de la biología. Es interesante que en las últimas ediciones su libro se denominara "Biología General".

Celulas y biologia celular

- Ciencia y metodología científica


Las ciencias naturales son el conjunto organizado de los conocimientos que se basan en la observación de la naturaleza. Sus métodos de investigación y de trabajo reproducen los fenómenos naturales en el laboratorio.

. Ciencia y metodología científica
. Campos especializados de la ciencia
. El creacionismo
. La generación espontánea
. La teoría de la panspermia
. La teoría naturalista
. Dónde y cuándo se originó la vida
. La teoría de la evolución

Teoria de la panspermia y biologia celular

- Los átomos


El átomo es la parte más pequeña de todos los elementos que componen el universo material. La estructura del átomo ha sido objeto de varias hipótesis a lo largo de la historia de la ciencia. Hoy se sabe que el átomo está constituido por un núcleo denso y una nube de electrones.

. Los átomos
. Los iones
. Las moléculas
. Aminoácidos y proteínas
. Funciones biológicas de las proteínas
. Los carbohidratos
. Los lípidos
. Las coenzimas
. Los ácidos nucleicos
. Las vitaminas

Moleculas y biologia molecular

- Las células


Las células, unidad básica de los organismos vivos, son capaces de desarrollar en su interior todas las funciones vitales: crecimiento, nutrición, defensa, ataque y reproducción. En los organismos multicelulares llevan a cabo tareas tales como el transporte de sustancias vitales.

. Las células
. Las células procariotas
. Las células eucariotas
. La membrana celular
. El núcleo celular
. Las mitocondrias
. Retículo endoplasmático
. El aparato de Golgi
. Los ribosomas
. Los lisosomas
. Los microfilamentos
. Los microtúbulos
. Los cilios y los flagelos
. Las células de las plantas
. Las células epiteliales
. El tejido conjuntivo
. El músculo
. El tejido nervioso
. Los virus
. Los virus en los animales
. El microscopio electrónico

Mitocondria y biologia celular

- Cómo funciona la célula


La célula es la unidad fisiológica fundamental de todos los organismos, ya sean animales o vegetales. La célula cumple todas las modalidades funcionales que caracterizan a los seres vivos.

. Metabolismo celular
. La enzima en la reacción metabólica
. La galactosemia
. La fenilcetonuria
. La energía química de las reacciones celulares
. Respiración celular
. La célula almacena energía química

Celula y biologia

- Material genético de los organismos


Todas las formas de vida presentes en la Tierra poseen una dotación de informaciones que se transmiten de generación en generación. A causa de esta característica, se las llama hereditarias.

. La información genética
. Estructura del ADN: el modelo de Watson y Crick
. La duplicación del ADN
. La transcripción del ADN
. El código genético
. Síntesis de las proteínas

Material genetico y biologia celular

- Organización genética


En la reproducción, el desarrollo, la herencia y la evolución, la organización del material genético resulta determinante para definir las características de toda especie y de todo individuo.

. Qué es un gen
. Los genes de los eucariotas
. Cromosoma, cromatina y nucleosomas
. Anomalías cromosómicas

Cromosomas y biologia celular

- Cómo se reproduce la célula


El delicado proceso por el que una célula se divide para dar origen a una o más células hijas se llama división celular. Puede producirse de varias maneras, pero en todos los casos la dotación genética se transmite íntegramente.

. El crecimiento de las células procariotas
. La división celular
. El ciclo celular de las células eucariotas
. La mitosis
. Ciclo celular y mitosis
. Los gametos
. El "crossing over"

Mitosis y biologia

- Leyes de la herencia


El filósofo griego Aristóteles elaboró la primera teoría de la herencia. Pero transcurrieron muchos siglos hasta que las ideas de Lamarck y, posteriormente, los trabajos de Mendel permitieron alcanzar certezas científicas.

. Primeras teorías de la herencia
. La genética mendeliana
. Genotipo y fenotipo
. Teoría cromosómica de la herencia
. Herencia ligada al sexo
. Las mutaciones

Mutaciones y biologia


- Manipulación del ADN


En las últimas décadas, los biólogos moleculares han multiplicado sus esfuerzos para codificar y limitar los experimentos de clonación del ADN, considerados en general discutibles por los peligros que pueden entrañar para el hombre y el medio ambiente.

. Manipulación del ADN
. ADN recombinante y enzimas de restricción
. Los vectores de clonación
. Clonación del ADN
. Genes que producen el cáncer
. Los ratones transgénicos
. Biotecnologías
. El ADN recombinante y el sida
. La terapia génica