Una célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo, ya que cumple las funciones de nutrición, relación y reproducción. Así, se puede clasificar a los organismos vivos según el número de células que posean: si solo tienen una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos microscópicos); si poseen más, se les llama pluricelulares. En estos últimos el número de células es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones (1014), como en el caso del ser humano.
1. Antecedentes históricos
En 1665, el naturalista inglés Robert Hooke observó una fina lámina de corcho con un microscopio muy básico y distinguió en ella unas celdillas o huecos a las que denominó células. Sin embargo, realmente estaba observando las paredes celulares de células muertas, cuyo interior estaba vacío.
Poco después, en 1674, el holandés Antón van Leeuwenhoek construyó un microscopio rudimentario, de una sola lente, con el que observó gotas de agua, sangre, esperma, etc. Describió con gran detalle los seres y las células que observó, a los que denominó «animáculos».
Podéis leer unos artículos muy interesantes al respecto aquí
La historia de van Leeuwenhoek
Los microscopios de van Leeuwenhoek
Posteriores avances en el desarrollo del microscópico y diversas investigaciones llevaron a la conclusión de que las células no estaban vacías y que en su interior se podían observar estructuras. Por lo tanto los avances en microscopía han sido determinantes para poder avanzar en el estudio de las células.
Clasificaremos los métodos que se utilizan para el estudio de la célula en tres grandes grupos:
I) Técnicas para el aislamiento y cultivo de los microorganismos: sirven para obtener y reproducir el microorganismo con el que queremos trabajar. Estos métodos son:
a) Obtención de cultivos puros y técnicas asépticas.
b) Técnicas de esterilización.
c) Aislamiento de microorganismos.
d) Cultivo de microorganismos. Cultivos "in vitro".
II) Técnicas para el estudio fisicoquímico: sirven para conocer la composición y relacionar esta composición con las estructuras celulares. Estos métodos son:
a) Ultracentrifugación.
b) Cromatografía.
c) Electroforesis.
III) Técnicas para el estudio morfológico de la célula: Nos permiten conocer cómo es su forma, su tamaño y su estructura. Son, fundamentalmente:
a) Microscopía óptica.
b) Microscopía electrónica.
c) Microscopio electrónico de Trasmisión (MET).
d) Microscopio electrónico de barrido (MEB).
2.1 Técnicas para el aislamiento y cultivo de los microorganismos
El estudio y la manipulación de los microorganismos en el laboratorio requieren, en primer lugar, su aislamiento y la obtención de cultivos puros de cada especie microbiana.
Los cultivos puros (clonales) se obtienen a partir de divisiones asexuales sucesivas de una única célula (lo que hace que todas las células resultantes sean genéticamente idénticas.
Para su conservación en el laboratorio, las células deben mantenerse en un medio de cultivo adecuado. Para evitar la contaminación de los medios y materiales de cultivo por microorganismos no deseados es importante el manejo de los cultivos puros mediante técnicas asépticas.
2.1.1. Técnicas de esterilización
La esterilización consiste en la eliminación de los microorganismos de los medios de cultivo, del material y de los utensilios del laboratorio. El método más común es la esterilización por calor, puesto que las temperaturas muy elevadas tienen un efecto letal sobre los microorganismos. Cuando el calor se aplica en una atmósfera de humedad tiene mayor poder de penetración, por eso uno de los métodos más empleados es la esterilización en el autoclave.
Algunos utensilios de metal y cristal, que resisten elevadas temperaturas (tubos de ensayo, pipetas, placas de Petri, …), se pueden esterilizar en un horno calentándolos a 170 ºC durante 90 minutos (esterilización de calor seco).
En ocasiones los medios de cultivo o los materiales a esterilizar no pueden ser sometidos al calor porque cambian sus propiedades. En estos casos se emplean otros métodos de esterilización, como la esterilización por filtración o las radiaciones, que se utilizan para los medios que contienen vitaminas u otros compuestos químicos sensibles, o los plásticos.
También se pueden utilizar compuestos químicos volátiles a determinadas concentraciones, como la lejía (hipoclorito de sodio), para esterilizar grandes superficies, ropa de laboratorio, etc
Para obtener un cultivo puro de una cepa microbiana es necesario el empleo de una serie de técnicas que nos permitan aislar las células individuales de una mezcla inicial que contiene distintos tipos de microorganismos. Si el aislamiento se realiza en un medio sólido adecuado, la célula se multiplica y origina una población clonal.
Denominamos colonia a una población clonal de microorganismos lo suficientemente grande como para ser observada a simple vista sobre un medio sólido.
Las técnicas de aislamiento se basan en la reducción progresiva del número de microorganismos de una mezcla inicial, para lo cual se pueden emplear varios procedimientos:
a) Aislamiento por agotamiento de asa en superficie; a partir del inóculo inicial se realizan una serie de estrías en la superficie de un medio sólido en una placa de Petri. De esta forma se van separando únicamente aquellas células que están sobre la intersección, de forma que con cada serie de estrías aumenta la posibilidad de separar células aisladas. El procedimiento de aislamiento puede realizarse mediante una descarga inicial y series de estrías sucesivas, o bien descargando el inóculo sobre el medio sólido realizando con el asa una única estría en zig-zag desde un extremo a otro de la placa de Petri.
b) Aislamiento por dilución y siembra en profundidad; se preparan diluciones decimales de la muestra inicial en una solución salina estéril (la muestra inicial se diluye 10, 100, 1000 veces, …) y, posteriormente, se toman volúmenes conocidos de las distintas diluciones y se mezclan con agar líquido a 45 ºC en una placa de Petri. Cuando el agar solidifica en la placa con la dilución apropiada, cada una de las células adecuadas originará una colonia aislada tras su incubación.
Este método se emplea también para efectuar el recuento de microorganismos en una muestra problema.
c) Aislamiento directo; los microorganismos de mayor tamaño se pueden aislar directamente usando una pipeta Pasteur y una lupa binocular.
2.1.3. Ciclo de crecimiento de los microorganismos
En condiciones ambientales favorables, las poblaciones de microorganismos crecen, aumentando progresivamente su densidad. La velocidad de crecimiento de una población se define como la variación en el número de células por unidad de tiempo. El tiempo de generación como el tiempo que tarda una población en duplicarse. La tasa de crecimiento como el número de generaciones obtenidas en una hora.
En un cultivo microbiano al que no se añaden nuevos nutrientes (cultivo cerrado, discontinuo o batch), las poblaciones experimentan un ciclo de crecimiento en el que se diferencian cuatro fases:
a) Fase de latencia; si se introduce un inóculo en un medio fresco no se observa crecimiento durante un periodo de tiempo (latencia). Ellos se debe a que las células necesitan un tiempo para adaptarse a las nuevas condiciones de cultivo.
b) Fase exponencial o logarítmica; una vez adaptadas, las poblaciones crecen exponencialmente.
c) Fase estacionaria; cuando empiezan a agotarse algunos nutrientes esenciales y a acumularse productos de desecho se alcanza un equilibrio entre las células que se reproducen y las que mueren por lo que no se observa un aumento en el número de células.
d) Fase de muerte; el número de células va a ir disminuyendo gradualmente debido al agotamiento de las reservas intracelulares, la falta de nutrientes y la acumulación de desechos tóxicos en el medio.
2.1.4. Cultivo continuo
Los cultivos microbianos pueden mantenerse en condiciones de crecimiento constante durante un tiempo determinado. Para ello es necesario suministrar periódicamente medio de cultivo fresco y retirar el medio de cultivo agotado junto al exceso de células. Este tipo de cultivo se llama cultivo continuo y puede ser de dos tipos:
a) Quimiostato; mediante una bomba peristáltica, se suministra al cultivo una cantidad controlada de medio fresco, eliminando al mismo tiempo el exceso equivalente de medio usado. La adición de medio fresco depende de un nutriente esencial que se encuentra a una concentración limitante.
b) Turbidostato; el control se basa en mantener la turbidez (provocada por la densidad celular en el cultivo) a través de un turbidómetro. La velocidad de adición de medio fresco y de eliminación del exceso de medio dependen de esta característica.
Estos métodos nos van a permitir mantener líneas celulares en el exterior de un organismo en condiciones favorables a su multiplicación. La gran ventaja va a ser la facilidad para el tratamiento del material biológico y su estandarización.
Las células extraídas deben mantenerse para su cultivo en un medio con las condiciones físicas y químicas adecuadas y suministrarles aquellas sustancias que ellas no son capaces de sintetizar. En la actualidad se venden medios de cultivo concretos para cada tipo celular y que permiten mantener los cultivos durante largos períodos de tiempo.
Este tipo de métodos se utilizan para el aislamiento, localización e identificación de las sustancias que constituyen la materia viva.
Presentan dos problemas principalmente:
a) Los componentes de un ser vivo se encuentran formando mezclas muy complejas.
b) La mayoría de las sustancias que encontramos en los seres vivos son, a su vez, de una gran complejidad. Pensemos, por ejemplo, que una sola de los varios miles de proteínas que contiene una célula puede estar formada por más 5000 aminoácidos.
2.2.1. Ultracentrifugación
Consiste en la separación de los componentes de una mezcla en función de las diferencias entre las velocidades que presentan al someterlos a elevadas aceleraciones (g). Esto se consigue haciendo girar la mezcla en un rotor a un gran número de vueltas por minuto. Los aparatos empleados con este fin se denominan ultracentrífugas.
Esta técnica requiere los siguientes pasos:
a) Fraccionamiento u homogeneización; se realiza con un homogeneizador (ver imagen en página anterior). El material biológico, por ejemplo, un fragmento de tejido del hígado, es triturado para disgregarlo y romper las membranas celulares. La rotura de las membranas deja en libertad los orgánulos celulares y el contenido del hialoplasma. Si la homogeneización se realiza suavemente, los orgánulos permanecerán intactos. Obtendremos así una "papilla" que estará compuesta de restos de membranas, orgánulos celulares, núcleos, moléculas libres y agua.
b) Ultracentrifugación; las ultracentrífugas son máquinas que consiguen velocidades de rotación muy elevadas, hasta 500 000 v/min. En el interior de estos aparatos se alcanzan grandes aceleraciones que se miden en g (1g=9,8 m/s2). En una ultracentrífuga pueden alcanzarse hasta 100 000 g. Los materiales biológicos sometidos a estas aceleraciones se desplazan hacia el fondo de los recipientes que los contienen con velocidades que dependen de su masa, de su forma y volumen, y de la naturaleza del medio en el que se realice la centrifugación.
Se fundamenta en la separación de los componentes de una mezcla por sus diferencias de absorción. Éstas diferencias van a ser debidas a las fuerzas de Van der Waals que se establecen entre los componentes de la mezcla y una sustancia que actúa de fase estacionaria. Según la naturaleza de la fase estacionaria, tendremos los siguientes tipos de cromatografía:
a) Cromatografía sobre papel; se emplea para la separación de sustancias químicas que presenten propiedades muy parecidas. Se opera de la siguiente manera:
· Una pequeña cantidad de la mezcla a separar se deposita sobre un fragmento de papel poroso en el que quedará embebida.
· A continuación se introduce el borde del papel en una sustancia en la que sean solubles los componentes de la mezcla que queremos separar. El disolvente se desplazará por capilaridad y los irá arrastrando. Los componentes de la mezcla viajarán más o menos rápido según establezcan fuerzas más o menos grandes con las moléculas del papel.
· Para observar los componentes ya separados se emplean reacciones coloreadas específicas.
b) Cromatografía de gases; el aparato consiste en un serpentín largo y delgado cuyas paredes están impregnadas de un líquido (fase estacionaria).
· La mezcla a separar se vaporiza y atraviesa el serpentín transportada por un gas.
· La fase estacionaria retiene más o menos los diferentes componentes de la mezcla.
· Éstos se detectan cuando al atravesar una llama entran en combustión, lo que aumenta la conductividad eléctrica del detector.
· Este método tiene la ventaja de necesitar solo pequeñísimas cantidades (0,05 mg) y es capaz de separar sustancias muy parecidas químicamente; por ejemplo: ácidos grasos, azúcares u hormonas.
En este método, la mezcla a separar se deposita en una cubeta sobre un soporte de tipo poroso (acetato de celulosa o también gel de almidón). A continuación se establece una diferencia de potencial eléctrico entre los extremos del soporte.
Las sustancias que componen la mezcla se desplazarán en función de su carga eléctrica (naturalmente este método se empleará con sustancias que presenten cargas eléctricas como las proteínas y los ácidos nucleicos).
Los métodos morfológicos nos van a permitir la observación directa de la estructura celular. El ojo humano puede distinguir a 25 cm dos objetos separados entre sí 0,2 mm. Éste es el poder separador o poder de resolución del ojo. Las células de mamífero suelen tener unos 0,01 mm, por lo que no es posible verlas a simple vista y mucho menos observar en ellas detalles estructurales. El microscopio va a permitir su observación al aumentar el poder de resolución del ojo.
El microscopio óptico funciona de la siguiente manera: una fuente luminosa envía rayos de luz a una primera lente, llamada condensador, que concentra los rayos de luz sobre el objeto a observar. Estos rayos atraviesan el objeto y una lente denominada objetivo da una imagen aumentada de éste. Una segunda lente, el ocular, vuelve a aumentar la imagen dada por el objetivo. Esta última imagen es la que será recibida por el observador.
En el microscopio óptico la luz atraviesa el objeto a observar. Si éste es muy grueso, la luz no lo atravesará y el objeto aparecerá demasiado oscuro; además se superpondrán los diferentes planos dando una imagen borrosa. Si el objeto es demasiado delgado o muy transparente, no se observarán sus estructuras. En cualquier caso, deberemos realizar una preparación.
En general, una preparación requiere las siguientes etapas:
a) Corte; los objetos demasiado gruesos son cortados mediante aparatos denominados microtomos. Éstos permiten realizar cortes de apenas unas micras de grosor, corrientemente entre 3 y 20 µm. El tejido destinado al corte debe congelarse o incluirse en parafina para darle una mayor consistencia y que se pueda cortar con facilidad. Una vez elegido el corte lo colocamos sobre un porta-objetos.
b) Fijación; su fin es matar a las células con la menor alteración de las estructuras posible, para evitar las modificaciones que pudiesen producirse posteriormente por el metabolismo celular o por la descomposición. Como fijadores se emplean determinadas sustancias químicas (por ejemplo: formaldehído y tetróxido de osmio).
c) Deshidratación; la extracción del agua del interior de las células permitirá también una mejor conservación y la penetración de los colorantes. Para deshidratar el material a observar se le sumerge en alcoholes de cada vez mayor graduación que por dilución irán extrayendo el agua.
d) Tinción; es la coloración de las células, o de partes de éstas, para que resalten y posibilitar así su observación. Algunos colorantes son selectivos pues tiñen partes concretas de la célula. Podemos distinguir entre:
· Tinciones simples; se utiliza un solo colorante (safranina, cristal violeta, etc). En este caso se tiñen todas las células por igual. Se puede observar la forma de las células y su tipo de agrupación.
· Tinción negativa; se coloca una gota de nigrosina o tinta china y se extiende el inóculo sobre ella dejándola secar antes de observarla al microscopio. Permite poner de manifiesto por ejemplo la presencia de cápsulas o capas mucosas.
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· Tinciones diferenciales; usan al menos dos colorantes distintos y tiñen de forma distinta a distintas células. La más conocida es la tinción de Gram que distingue entre bacterias gram+ y gram-. Las gram+ retienen el colorante fundamental (cristal violeta) después de la decoloración con alcohol y las gram- pierden este colorante y se tiñen posteriormente con el segundo colorante (safranina).
e) Montaje; una vez realizadas las anteriores operaciones se coloca un cubre-objetos. Para un montaje no definitivo, se coloca entre "porta" y "cubre" una gota de glicerina.
A veces nos interesa estudiar la forma y movilidad del microorganismo y no queremos matarlo (lo que ocurre siempre con la preparación y tinción normal). Para esto usamos uno de estos dos procedimientos:
a) Preparación en fresco simple; una gota de la muestra que se va a observar se deposita en el portaobjetos y se tapa con el cubre. Se utiliza especialmente para observar bacterias filamentosas, protistas y hongos en microscopios de campo claro, contraste de fase o Nomarsky.
b) Preparación en gota pendiente; se coloca una gota de la muestra en el centro de un cubreobjetos cuyas esquinas se impregnan ligeramente con unas gotas de vaselina. Sobre el cubre se coloca un porta excavado invertido consiguiendo que la gota quede “en suspensión”. Se emplean para observar mejor la movilidad bacteriana.
El microscopio electrónico fue puesto a punto en 1931 a partir de los trabajos teóricos de De Broglie gracias a que los electrones pueden comportarse como ondas o como partículas.
Como ondas pueden llegar a tener una longitud 100 000 veces menor que la luz visible. Al ser partículas negativas pueden ser desviadas por campos magnéticos o eléctricos que actúan como lentes.
En esencia su funcionamiento es similar al del microscopio óptico:
· Un cátodo emite un haz de electrones que son acelerados por la aplicación de una diferencia de potencial entre el cátodo y el ánodo.
· El flujo de electrones es concentrado sobre el objeto por una primera lente magnética que hace las veces de condensador.
· Los electrones atraviesan la muestra.
· Una segunda lente magnética, el objetivo, da una imagen aumentada del objeto.
· Una tercera lente, el ocular, aumenta de nuevo la imagen dada por la anterior. La imagen final es proyectada sobre una pantalla o fotografiada.
Los microscopios electrónicos permiten aumentos útiles que van de 2000 a 100 000 pudiendo llegar hasta 600 000. Los microscopios electrónicos son aparatos de hasta 2 m de alto y llegan a pesar 500 kg.
Como en el caso anterior es necesario preparar la muestra para su observación:
a) Fijación; las células son fijadas mediante fijadores no coagulantes. Los más corrientes son el tetróxido de osmio (OsO4), el formaldehído (HCHO) y el permanganato potásico (MnO4K). Los metales pesados que algunos contienen se fijan selectivamente a las diferentes estructuras celulares. Aquellas que retengan más los metales aparecerán más oscuras. Es por esto que la imagen depende mucho del tipo de fijador utilizado.
b) Deshidratación e inclusión; la pieza es deshidratada e infiltrada mediante una resina o plástico para darle una mayor consistencia y facilitar su corte.
c) Corte; los cortes se realizan mediante ultramicrotomos de cuchilla de vidrio o de diamante. Los cortes más finos (0,03 µ) son depositados sobre un tamiz y dispuestos para su observación al microscopio.
2.3.3. Microscopio electrónico de barrido (MEB)
Este tipo de microscopio permite obtener imágenes tridimensionales del objeto a estudiar.
Primero se efectúa un sombreado metálico de la superficie de la muestra, y la réplica obtenida es barrida por un haz de electrones. Los electrones secundarios que se forman son captados y convertidos en imágenes sobre una pantalla de televisión. Estos microscopio son muy útiles para revelar estructuras anatómicas submicroscópicas, sin embargo su aumento no suele pasar de 20 000.
3. La teoría celular
La teoría celular se debe a dos científicos alemanes, el botánico Mathias Schleiden y el zoólogo Theodor Schwann. En 1838, Schleiden señaló por primera vez que las plantas se componen de células. Al año siguiente, Schwann extendió esta generalización a los animales. La teoría celular no tardó en imponerse, pues agrupó un conjunto de datos que ya gozaban de consenso en la comunidad científica y desde entonces se acepta que la célula es la unidad básica de todos los organismos vivos.
En el año 1855, Rudolf Virchow amplió la teoría celular y afirmó que las células solo surgen por división de otras células preexistentes, contradiciendo así la teoría (que aún entonces tenía muchos adeptos), de que las células pueden surgir por generación espontánea de la materia inanimada.
Durante el siglo XX, la teoría celular fue reafirmada y ampliada y es hoy uno de los conceptos unificadores más importantes de la biología. En su formulación actual, la teoría celular enuncia:
a) Los seres vivos están formados por células y productos celulares (unidad estructural).
b) Las células se originan a partir de otras células (unidad reproductiva).
c) Las reacciones químicas del organismo vivo tienen lugar dentro de células (unidad fisiológica).
d) Las células contienen la información hereditaria de los organismos que integran y esta información se transmite de la célula madre a la célula hija (unidad reproductiva).
Todas aquellas características que se hacen evidentes en un organismo complejo y nos permiten reconocerlo como un ser vivo, están presentes en cada una de las células que lo componen.
4. Tipos de células
La célula es la estructura viva más sencilla que se conoce, es decir que es capaz de realizar las tres funciones vitales, que son nutrirse, relacionarse y reproducirse. Todas las células conocidas constan de:
a) Una membrana plasmática que las individualiza del medio externo y que sirve de superficie de intercambio entre el interior y el exterior celular.
b) Un citoplasma en él que se puede diferenciar un medio líquido denominado citosol o hialoplasma y una serie de estructuras denominadas orgánulos celulares.
c) Un material genético en forma de ADN que contienen la información genética, es decir la información de como es y como funciona la célula. Según que las moléculas de ADN estén dispersas en el citosol o rodeadas de una membrana especial formando una estructura denominada núcleo, se diferencian dos tipos principales de células: las procariotas y las eucariotas.
4.1 La célula procariota (Dominios Bacteria y Archaea)
Son las células que no tienen núcleo, es decir son las que presentan su ADN más o menos condensado en una región del citoplasma pero sin estar rodeado de una membrana. El ejemplo más importante de células procariotas son las bacterias.
Son células mucho más sencillas y pequeñas que las eucariotas (0,5 a 5 μm).
Suelen presentar una gruesa pared celular con dos tipos básicos que permite establecer dos grandes grupos de bacterias (gram+ y gram-). En ocasiones está pared está recubierta por una cápsula o glucocálix que les permite resistir la desecación y el ataque de elementos como los anticuerpos (las bacterias con cápsula son más virulentas).
Pueden presentar flagelos (normalmente 1 o 2) para el desplazamiento, fimbrias para adherirse a determinadas superficies y pilis (o pelos) para intercambiar información genética con otras bacterias (fenómenos parasexuales). Carecen de citoesqueleto y de movilidad intracelular.
Como orgánulos encontramos ribosomas 70S (más pequeños que los eucariotas) y mesosomas, expansiones de la membrana celular para aumentar la superficie (aunque muchos autores los consideran artefactos causados por las técnicas usadas para su observación microscópica).
El ADN se encuentra formando un cromosoma circular que no está limitado por ninguna membrana: se le denomina nucleoide porque suele ocupar una posición central. También encontramos pequeñas moléculas de ADN circular llamadas plásmidos.
4.2 La célula eucariota (Dominio Eukarya)
La célula eucariota está constituida por tres partes denominadas membrana plasmática, citoplasma (con numerosos orgánulos especializados) y núcleo (donde se encuentra albergado el ADN). Está mayor compartimentalización es posible gracias a un conjunto de membranas biológicas situadas en el citoplasma e independientes de la membrana plasmática. Esto permite a las células eucariotas una mayor eficiencia y, por lo tanto, alcanzar tamaños mucho mayores (10-100 μm).
Estas células son las que han originado a todos los organismos pluricelulares al formar los diferentes tejidos.
Se diferencian dos tipos principales: las células eucariotas animales o heterótrofas y las células eucariotas vegetales o autótrofas.
a) Células animales o heterótrofas; se caracterizan por no presentar pared celular o, en el caso de los hongos, que no sea nunca de celulosa, tener vacuolas muy pequeñas, carecer de cloroplastos y presentar centrosoma (orgánulo relacionado con la organización de cilios y flagelos). Su forma suele ser globular aunque puede cambiar en función del tejido.
b) Células vegetales o autótrofas; se caracterizan por presentar una pared gruesa de celulosa situada en el exterior de la membrana plasmática, por tener grandes vacuolas y cloroplastos y por no tener centrosoma. Su forma suele ser prismática.
Las principales diferencias entre las células animales y vegetales son:
a) En general, las células vegetales suelen tener forma prismática, mientras que las animales presentan formas muy diversas (estrellada, alargada, globular, aplanada, etc).
b) Las células vegetales están recubiertas de una pared celular rígida formada por celulosa que contribuye a mantener la forma y el volumen de la célula.
c) En las vegetales existen los cloroplastos, orgánulos que acumulan clorofila, pero también existen otros tipos de plastos que acumulan otras sustancias, por ejemplo los leucoplastos que acumulan almidón (son muy abundantes en las patatas) y los cromoplastos que acumulan sustancias coloreadas (se encuentran en los pétalos de las flores).
d) En las células animales tenemos centriolos, pero no en las vegetales.
e) En las células vegetales hay un gran vacuola central, llamada vacuola de turgencia, que ocupa la mayor parte de la célula permitiendo que se mantenga su forma. Sin embargo, en las animales suelen ser más pequeñas y su misión es la reserva de nutrientes
f) El reparto del citoplasma en la división celular se realiza en las células animales por estrangulamiento, y en las vegetales por el crecimiento de un tabique de separación denominado fragmoplasto.
5. La teoría endosimbionte
Esta teoría sobre el origen de la célula eucariota se contrasta con la teoría antes predominante (teoría autógena) que defendía que la célula eucariota se formaba por el aumento de tamaño y complejidad de algunas células procariotas que conllevaba el desarrollo del sistema endomembranoso y, posteriormente, de los orgánulos membranosos.
La teoría endosimbiótica seriada que planteó Lynn Margulis afirmaba que la célula eucariota se había formado por la simbiosis permanente entre diferentes tipos de procariotas. Según Margulis este proceso habría ocurrido en tres fases:
a) En una primera incorporación se habría incorporado a un procariota de gran tamaño una bacteria nadadora (espiroqueta) que formaría el flagelo y una primera célula con una membrana interna. Este sería el primer eucariota ancestral.
b) En una segunda incorporación se habría incorporado una bacteria respiradora de oxígeno a un eucariota anaerobio. Esto terminaría dando lugar a los eucariotas animales o los hongos y a las mitocondrias.
c) En una tercera incorporación se habría incorporado una bacteria fotosintética a una primitiva eucariota animal originando las primitivas células vegetales.
Hoy en día se acepta de forma prácticamente total el origen endosimbiótico de mitocondrias y cloroplastos dado que numerosas pruebas apuntan a ello. Sin embargo el origen del flagelo o de las membranas internas es mucho más discutido dado que su estructura no concuerda con las observadas en los eucariotas.
Argumentos a favor de la teoría endosimbiótica
a) El tamaño de las mitocondrias es similar al tamaño de algunas bacterias.
b) Las mitocondrias y los cloroplastos contienen ADN bicatenario circular similar al de procariotas.
c) Las mitocondrias y los cloroplastos están rodeados por una doble membrana y la interna es muy similar a la bacteriana.
d) Las mitocondrias y los cloroplastos se dividen por fusión binaria al igual que los procariotas.
e) Las mitocondrias y los cloroplastos tienen material genético propio e independiente y sintetizan la mayor parte de las proteínas que usan estos orgánulos.
f) En mitocondrias y cloroplastos encontramos ribosomas 70S (similares a los procariotas) mientras que en el citoplasma encontramos ribosomas 80S.
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