La clula

La clula, es la unidad bsica de todos los

seres vivos y funciona como una complicada maquina que realiza y dirige todas las funciones vitales. Al estudiar las caractersticas celulares, entre los diversos grupos de organismos, se ha tratado de reconstruir la historia evolutiva y encontrar pruebas sobre el origen comn de los seres vivos.

Los distintos tipos de organismos, poseen distintos sistemas de rganos que mediante

estructuras especializadas, transportan nutrientes, oxigeno y hormonas a todo el organismo.

La clula y los postulados bsicos de la teora celular

Las clulas son cientos de veces ms pequeas que un grano de arena, por lo que solo pueden observarse por medio del microscopio. La citologa es la ciencia que estudia la clula y su importancia es enorme pues implica investigar el corazn mismo de la vida.

Los descubrimientos de la clula empezaron debido a la construccin de los primeros microscopios, en los cuales se utilizaron, lentes tallados, por los hermanos Jansenn. Posteriormente, Antn Van Leeuwenhoek (1632-1723) perfeccion la manufactura de las lentes para la construccin de los primeros microscopios.

El descubrimiento de la clula se atribuye a Robert

Hooke (1635-1703), astrnomo y matemtico ingls, que al observar con su microscopio una delgada capa de corcho, encontr que estaba dividida en numerosas celdillas, parecida a un panal de abejas, a las que llam clulas, que en realidad correspondan a las paredes celulares, ya que el corcho es un tejido celular muerto. La palabra clula deriva

del latn cellula, celdilla, y fue adoptado por Hooke debido al parecido que les encontr con las celdas de los monasterios.

De acuerdo con este significado, clula se emplea para designar a las unidades

fundamentales de la vida, formadas, por la integracin de biomoleculas. Los conocimientos acerca de la clula son el resultado de los trabajos de muchos investigadores.

En 1839, Matthias Schleiden y Theodor Schwann postularon la teora

celular, la cual define a la clula como:

a) Unidad anatmica, ya que todo ser esta formado por clulas b) Unidad fisiolgica, debido a que en ella se presentan todas las funciones del

metabolismo. c) Unidad de origen, porque toda clula proviene de otra preexistente. d) Se considera tambin como unidad gentica y evolutiva porque guarda la

informacin de la reproduccin. Estos dos postulados se integraron recientemente y no se asocian a Schleiden y Schwann.

Teoras actuales sobre el origen de las primeras clulas

Debemos tener en cuenta la evolucin

celular, es decir, como los sistemas precelulares (protobiontes) que, segn Oparin, eran los coacervados y, segn Herrera, sulfobios y colpoides, desarrollaron algunas estructuras que al ir evolucionando definieron las biomolculas y el metabolismo de los eubiontes. Un coacervado requera pasar su informacin gentica a su descendencia pero no sabemos como pudo ser posible esto. Lo que podemos asumir es que existieron muchos tipos de protobiontes y de los

Datos curiosos de biologa:

En nuestro organismo cada minuto mueren cerca de 3,000 millones de clulas, pero como son tan pequeas no nos damos cuenta, la mayora de ellas se renuevan.

ms evolucionados surgieron los primeros seres pluricelulares con alimentacin hetertrofa y metabolismo anaerobio.

Los procariontes actuales descienden de procariontes primitivos, los cuales nadaban en una enorme cantidad de caldo o sopa primitiva que representaba los antiguos mares. Seguramente la mayor parte de organismos de este tipo desapareci por simple seleccin natural y aparecieron otros nuevos que se adaptaron mejor. As surgieron los primeros organismos fotosintticos y de alimentacin auttrofa, en el precambico con el aumento en la formacin y la liberacin de oxigeno en la atmsfera. Algunos organismos toleraron y posteriormente lo integraron a su metabolismo, con lo cual apareci la respiracin aerbica, que es ms eficiente en la obtencin de energa de los alimentos.

Con la excepcin de los virus, que podramos llamar acelulares, todos los organismos

terrestres pertenecen a una u otra de estas dos categoras: la de los organismos formados por clulas que carecen de ncleo, llamados procariontes, o bien la de los formados por clulas que poseen un ncleo, o sea los eucariontes.

Esta distincin entre dos grupos de seres vivos, cuya importancia evolutiva ha sido

comprendida apenas recientemente, en opinin de muchos bilogos, tiene un significado mayor que la separacin de los organismos en plantas y animales, que era la base de los esquemas tradicionales de clasificacin.

Ambos tipos de organismos pueden estar representados por formas unicelulares o pluricelulares; aunque los procariontes nunca llegan a alcanzar la complejidad y el tamao de los eucariontes pluricelulares. De hecho, los procariontes tpicos, como las bacterias y las cianofceas, son organismos simples, en los cuales las molculas de DNA se encuentran mezcladas con el resto del material del citoplasma, en el cual no existen mitocondrias, cloroplastos ni

estructuras ciliares complejas. Las clulas procariontes, de dimensiones reducidas, se nutren bsicamente por

absorcin de material, aunque existe un nmero considerable de bacterias fotosintticas y

de algas verde-azules; en general, las procariontes se reproducen por fisin o por otros mecanismos igualmente sencillos.

Lynn Margulis, en cambio, ha sugerido una alternativa radicalmente diferente respecto de la teora que sostiene que las clulas eucariontes evolucionaron de una especie procarionte por procesos de diferenciacin intracelular. Basndose tambin en el hecho de que existe material gentico en cloroplastos y mitocondrias que es independiente del contenido en el ncleo, Margulis ha propuesto que estos organelos eran en realidad organismos procariontes independientes que vivan en mbitos cercanos y que entraron en simbiosis dando origen a las clulas eucariontes.

Esta teora sugiere que los cloroplastos, las mitocondrias y los flagelos de las clulas eucariontes no son sino los remanentes de procariontes que se simplificaron a lo largo de un proceso de endosimbiosis. Margulis ha supuesto que la secuencia de los eventos que condujeron a la aparicin de los eucariontes estuvo precedida por la presencia, en la Tierra primitiva, de procariontes ancestrales entre los cuales existan formas heterotrficas y otras fotoautotrficas. Prosigue diciendo que un procarionte amiboideo engull, sin digerirlo, un organismo procarionte de respiracin aerobia, que persiste hasta la fecha en forma modificada como mitocondria en las clulas eucariontes contemporneas.

Despus, este primer sistema simbitico se asoci con procariontes semejantes a las espiroquetas, adquiriendo de esta manera un mecanismo de movilidad que luego se transform, en el curso del tiempo, en el mecanismo mittico y en los flagelos de las eucariontes actuales. De este sistema, ciertamente ms complejo surgieron las clulas eucariontes animales. Otros sistemas, en cambio, ya con procariontes semejantes a las espiroquetas asociadas a ellos, entraron a su vez en simbiosis con procariontes fotosintticos tales como las cianofceas o las bacterias fotosintticas, de donde surgiran despus los antecesores de las algas eucariontes y de las plantas verdes.

Finalmente, la diferenciacin de una membrana nuclear, la aparicin de un mecanismo mittico que permita una distribucin ms adecuada del material gentico y el surgimiento de los cromosomas marc la aparicin de las clulas eucariontes contemporneas.

An cuando no comprendemos los procesos que dieron origen a los eucariontes, su aparicin hacia el final del Precmbrico marca un cambio fundamental en la organizacin y la evolucin de los seres vivos. La aparicin de clulas nucleadas abra las puertas a la reproduccin sexual, la cual involucra la recombinacin de las caractersticas heredables, y que es la clave de la variabilidad gentica que llev a una complejidad creciente de forma y funcin a todos los niveles de organizacin biolgica.

Una tercera teora para explicar el origen de las clulas eucariontes a partir de las procariontes ha sido sugerida recientemente por Cavalier-Smith; l supone que la evolucin de la endocitosis (fagocitosis y pinocitosis) pudo haber jugado un papel fundamental en la aparicin de las clulas eucariontes. Pero a diferencia de Margulis, propone que este proceso de fagocitosis haya sido importante para conducir a la endosimbiosis, sino que provey a las procariontes iniciales de un mecanismo fsico para lograr la compartimentacin celular, que permite entender no nicamente los orgenes de las mitocondrias, los plstidos y aun el ncleo mismo, sino tambin sus propiedades caractersticas.

Cavalier-Smith supone que el ancestro comn a todos los eucariontes era una cianofcea unicelular, facultativamente fototrfica, incapaz de fijar nitrgeno, pero que poda liberar oxgeno mediante procesos fotosintticos y capaces tambin de realizar respiracin aerobia basada en citocromos y otras molculas transportadoras de electrones. El primer paso que conducira a los eucariontes sera la prdida de la pared celular en un alga de este tipo, que viviese en un medio bentnico poco profundo y rico en restos orgnicos y bacterias que pudiese engullir. La aparicin de compartimientos intracelulares como resultado de la fagocitosis llevara entonces a la especializacin de cada uno de estos compartimientos en funciones especficas, lo cual dara una ventaja selectiva sobre otras clulas en

las cuales este proceso no se hubiese llevado a cabo. An cuando no comprendemos los procesos que dieron origen a las eucariontes, su aparicin hacia el final del Precmbrico marca un cambio fundamental en la organizacin y la evolucin de los seres viv