En esta lección
- Video de la lección (próximamente)
- Apuntes de la lección
- Ejemplos resueltos
- Ideas clave
- Alineación con NGSS
Llévatelo
Pregunta esencial
¿Qué tienen en común todas las células vivas?
Tu cuerpo, un árbol y las bacterias de tu piel no se parecen en nada, pero todos están formados por células. En esta lección aprenderás las tres partes de la teoría celular, verás cómo los científicos la construyeron a partir de evidencia y nombrarás las partes que comparten las células. Al final, deberías poder usar evidencia para explicar por qué se dice que la célula es la unidad básica de la vida.
Video de la lección próximamente. Mientras tanto, lee la lección que aparece abajo.
Las tres partes de la teoría celular
- Todos los seres vivos están formados por una o más células
- La célula es la unidad básica de estructura y función
- Hoy, las células nuevas vienen solo de células que ya existen
La teoría celular es una de las ideas centrales de la biología. Dice que todos los seres vivos están formados por una o más células, y que la célula es la unidad básica de estructura y función, es decir, la unidad más pequeña que puede realizar las funciones de la vida. Una célula puede tomar materiales, fabricar proteínas y liberar energía, pero las moléculas que tiene dentro no pueden hacer esas cosas por sí solas. La tercera parte dice que las células nuevas vienen de células que ya existen, mediante la división celular, que estudiarás en la Unidad 7. Los virus no están formados por células, y la mayoría de los biólogos no los considera seres vivos.
Cómo construyeron los científicos la teoría celular
- 1665: Hooke da nombre a las células
- Década de 1670: Leeuwenhoek observa microbios vivos
- 1838 y 1839: las plantas y los animales están formados por células
- 1855: Virchow: las células vienen de células
Ningún científico descubrió por sí solo la teoría celular. Se construyó con evidencia durante unos 200 años, y cada paso dependió de mejores microscopios. Robert Hooke observó cortes delgados de corcho y vio filas de pequeñas cámaras en forma de caja, a las que llamó células. Antonie van Leeuwenhoek usó microscopios de una sola lente para ver microorganismos vivos en agua de estanque. En 1838 y 1839, Matthias Schleiden y Theodor Schwann concluyeron que las plantas y los animales están formados por células. En 1855, Rudolf Virchow propuso que las células nuevas vienen de células que ya existen.
Partes que comparten las células
- Una membrana celular por fuera
- Citoplasma dentro de la membrana
- ADN que guarda las instrucciones genéticas
- Ribosomas que fabrican proteínas
Las células tienen muchas formas y tamaños, pero comparten cuatro partes básicas. La membrana celular es un límite de fosfolípidos y proteínas que controla lo que entra y sale. El citoplasma es el líquido dentro de la membrana, donde ocurren muchas reacciones químicas. El ADN guarda las instrucciones para fabricar proteínas. Los ribosomas leen esas instrucciones y fabrican las proteínas. Algunas células especializadas pierden una parte mientras se desarrollan. Por ejemplo, los glóbulos rojos maduros de los humanos no tienen núcleo ni ADN.
Una célula o muchas células
- Unicelular: una célula es todo el organismo
- Pluricelular: muchas células que se reparten el trabajo
- Una sola célula debe realizar todas las funciones de la vida
Algunos organismos son unicelulares. Las bacterias, las levaduras y el paramecio son, cada uno, una sola célula que debe hacerlo todo por sí misma: tomar alimento, eliminar desechos, responder a su entorno y reproducirse. Otros organismos son pluricelulares, como las plantas, los animales y los hongos de sombrero. Su cuerpo tiene muchas células, y distintos tipos de células hacen trabajos distintos. En una lección posterior verás cómo se especializan las células.
Evidencia de que las células vienen de células
- Mucha gente creyó alguna vez que la vida podía surgir de materia sin vida
- Pasteur hirvió caldo en matraces de cuello de cisne
- El caldo se mantuvo estéril hasta que los microbios pudieron llegar a él
Durante mucho tiempo, mucha gente creyó que los seres vivos podían surgir de materia sin vida, por ejemplo, microbios que aparecían en un caldo echado a perder. Hacia 1860, Louis Pasteur puso a prueba esta idea. Hirvió caldo en matraces de cuello largo y curvo. El aire podía entrar, pero la curva atrapaba el polvo y los microbios. El caldo se mantuvo transparente hasta que se inclinó el matraz para que el caldo tocara el polvo atrapado, y entonces se puso turbio muy rápido. Los resultados apoyaron la idea de que los microbios vienen de microbios que ya existen. La figura es un modelo de este experimento con resultados de muestra.
Ejemplos resueltos
Primero intenta resolver cada problema por tu cuenta y luego abre la solución para revisar tu trabajo.
Ejemplo 1: Un organismo del agua de estanque
Una estudiante observa una gota de agua de estanque con un microscopio. Ve un organismo que nada, toma partículas de alimento y después se divide en dos organismos. Usa las tres partes de la teoría celular para explicar qué muestra esta observación.
Mostrar la solución
- Parte 1: el organismo es una sola célula, así que es un organismo unicelular. Todos los seres vivos están formados por una o más células.
- Parte 2: esta célula toma alimento y se mueve por sí sola, así que la célula es la unidad básica de estructura y función.
- Parte 3: la célula se divide en dos células, lo que muestra que las células nuevas vienen de células que ya existen.
- Respuesta: Es un organismo unicelular, y su célula realiza todas las funciones de la vida y se divide para producir células nuevas.
Ejemplo 2: Matraces de cuello de cisne
Usa los resultados de los matraces para decidir si los microbios del caldo vinieron del propio caldo o de microbios que ya existían en el aire. Escribe una afirmación, evidencia y razonamiento.
| Matraz | Preparación | Resultado |
|---|---|---|
| A | Caldo hervido, cuello recto, abierto al aire | Turbio después de 2 días |
| B | Caldo hervido, cuello curvo, abierto al aire | Transparente después de 30 días |
| C | Igual que B, y luego se inclinó para que el caldo tocara la curva | Turbio después de 2 días |
Mostrar la solución
- Afirmación: los microbios vinieron de microbios que ya existían en el aire, no del propio caldo.
- Evidencia: el mismo caldo hervido se mantuvo transparente 30 días en el matraz B, pero se puso turbio en 2 días en el matraz A. El matraz C se puso turbio en 2 días después de inclinarlo.
- Razonamiento: la única diferencia fue si los microbios podían llegar al caldo. La curva del matraz B los atrapó. Esto apoya la tercera parte de la teoría celular: las células nuevas vienen de células que ya existen.
- Respuesta: Los microbios vinieron de microbios que ya existían y llegaron al caldo, no del propio caldo.
Ejemplo 3: Cuatro partes que toda célula necesita
Una bacteria y una célula de la mejilla humana tienen las cuatro partes compartidas que muestra el modelo. Nombra las cuatro partes y da el trabajo de cada una.
Mostrar la solución
- Membrana celular: un límite que controla lo que entra y sale de la célula.
- Citoplasma: el líquido dentro de la membrana, donde ocurren muchas reacciones químicas.
- ADN: guarda las instrucciones genéticas para fabricar proteínas.
- Ribosomas: leen las instrucciones y fabrican las proteínas.
- Respuesta: Membrana celular (límite), citoplasma (reacciones), ADN (instrucciones), ribosomas (fabrican proteínas).
Práctica
Relaciona observaciones con las partes de la teoría celular, rotula una célula y usa los datos de los matraces como evidencia de que las células vienen de células. Inténtalo primero por tu cuenta y luego revisa tu trabajo con la clave de respuestas.
- Hoja de práctica: Teoría celular (PDF) (en inglés)
- Clave de respuestas: Teoría celular (PDF) (en inglés)
Diapositivas de la lección
Ideas clave
- Teoría celular: todos los seres vivos están formados por células, la célula es la unidad básica de la vida y las células nuevas vienen de células que ya existen
- La teoría celular se construyó con evidencia durante unos 200 años
- Las células comparten una membrana, citoplasma, ADN y ribosomas
- Los organismos unicelulares realizan todas las funciones de la vida en una sola célula
De vuelta a la pregunta esencial: las células comparten una membrana, citoplasma, ADN y ribosomas. Estas partes permiten que una célula mantenga su propia química, guarde instrucciones y fabrique proteínas. La teoría celular dice que todo ser vivo está formado por una o más células y que las células nuevas vienen de células que ya existen. A continuación compararás los dos tipos principales de células, las procariotas y las eucariotas.
Alineación con NGSS
Esta lección avanza hacia estas expectativas de desempeño de los Estándares de Ciencias de Nueva Generación (NGSS):
- HS-LS1-1: Construir una explicación basada en evidencia de cómo la estructura del ADN determina la estructura de las proteínas, que llevan a cabo las funciones esenciales de la vida mediante sistemas de células especializadas.
Los NGSS no tienen una expectativa de desempeño escrita para la teoría celular, así que esta lección usa la que mejor se ajusta.
Ideas disciplinarias básicas: LS1.A Estructura y función