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lunes, 30 de marzo de 2009



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vía biologia « Tag Feed de aldemarin el 29/03/09




En este enlace puedes encontra información valiosa sobre la célula publicada en Wikipedia  La célula en wikipedia  

La nueva biología y la célula como holón profundo Blog la nueva biología

Este  RAES lo debe s realizar a partir del artículo de la nueva biologia RAES


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domingo, 29 de marzo de 2009

Cinco colmena: Cartografía de la mente Cinco Mejores Aplicaciones [subárbol ...


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vía Lifehacker de Jason Fitzpatrick el 29/03/09

Mind mapping is a great way to add structure to brainstorming sessions and visualize your ideas. Check out the applications your fellow readers use to do their best brainstorming.

Earlier this week we asked you to share which mind mapping application helped you brainstorm most effectively. The votes are in and we're back to share the results and arm you with the tools to make your next think tank meeting that much more productive.

MindMeister (Web Application, Free)

MindMeister is by far the most simplistic mind mapping tool in the top five, but its simplicity is definitely an asset. Once you're logged into the service, you can create a fully functional mind map using little more than the directional arrows and the Insert key to add new nodes to your map. Additional customizations like font size and node colors are available for when you want to go beyond the basics. In the upper right corner is a navigation window, handy for when your mind maps become larger than the display space. Exporting is also a strong point for MindMeister; you can export your files to a text outline, PDF, JPG, PNG, or GIF. MindMeister's history function lets you view past versions of your mind map and revert to them if you desire. You can share your maps for public collaboration or hand-select collaborators. Upgrading from the free account to the premium account gives you some handy additional features like map searching, offline editing, and the ability to export your maps to popular software like FreeMind and MindManager.

MindJet MindManager (Windows/Mac, $399)

MindJet MindManager isn't cheap by any means, but you get more than your share of value and sophistication for the hundreds you spend on the program. The interface and feature set of MindManager are very polished, and the primary menus are set up like the Microsoft Office Ribbon. After the initial installation, MindManager walks you through the creation of a sample mind map—helpful both to familiarize you with the interface but also to show you features you may have overlooked. MindManager is definitely oriented towards corporate environments, including extensive integration with the Office suite and support for linking your mind maps directly into common database formats like MySQL and Access. Finding information in large mind maps is easy thanks to topic sorting, filtering, and text search tools. Mind maps can be exported in a variety of formats, but most notably in interactive PDF files and embeddable Flash animations. MindManager is available as a 30 day trial.

XMind (Windows/Mac/Linux, Free)

XMind is the kind of free application that makes you forget you're not paying for the privilege of using it. The interface is simple and intuitive to use. You can quickly move through your entire mind map with only a handful of keystrokes or jump over to the outline view for even quicker navigation. In addition to a basic mind map you can also create fishbone, organizational, tree, and logic charts. You can export charts as HTML, images, or text, and XMind comes a free account on which allows you to share your charts online and embed them into blogs and web sites. There is a professional version of XMind which expands on the functionality of the base application and allows you to create online charts and collaborate with others. XMind Pro is $49 per year, but most people will find the free version more than robust enough for their mind mapping needs. Portable versions available for all three supported platforms.

FreeMind (Java, Free)

One of FreeMind's strongest selling points is a Java-based implementation. Whether you use it on Ubuntu or Windows, the features and user interface remain consistent. FreeMind is keyboard friendly with the core functionality well covered by keyboard shortcuts—I made the sample mind map pictured here without ever touching the mouse. The visual elements of your mind maps are highly customizable, including custom icons for flagging nodes on the map, color coding, grouping, and more. Mind maps created with FreeMind can be exported as HTML, PDF, and PNG files, among others.The support wiki for FreeMind is extensive and goes well beyond simply explaining how the application functions, covering things like how to add your own keyboard shortcuts and how to make the application portable.

iMindMap (Windows/Mac/Linx, $99-295)

iMindMap can claim two distinctions among the top five tools. First, it's the biggest download—weighing in at 135MB. Second it's the only application on the list developed by Tony Buzan—who lays claim to being the inventor of the mind map. iMindMap takes a different approach to mapping than the other applications in the list. Rather than create new nodes off the main idea by adding boxes, nodes are created by clicking in the center or the main idea and drawing away from it with the mouse. Each new idea is a branch off the center. Strangely, many of basic feature available in free mind-mapping software are only found in the more expensive versions of iMindMap, like the ability to expand and collapse branches. Mind maps created in iMindMap can be exported as PDF, JPG, PNG and text outline; a 7 day trial is available.

A small aside: Although we didn't include it because the topic of this Hive Five was mind mapping software, it bears noting that nearly 20% of the votes went to analog methods like pencil and paper and using a whiteboard. For all your geeky ways, many of you have much love for good old fashioned analog brainstorming.

Now that you've seen the contenders for the crown of Master of the Mind Map, it's time to log your vote for your favorite:

Which Mind Mapping Software Is Best?
( polls)

Agree with the spread? Can't believe your favorite mind mapping tool didn't make the top five? Sound off with your opinions in the comments below.


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jueves, 26 de marzo de 2009



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vía biologia « Tag Feed de Filipe el 25/03/09

Mitose é um ciclo celular que acontece nas células eucarióticas que dividem seus cromossos entre das células filhas. Este processo é necessário para a (re)produção de novas células; seja para alongar um tecido ou repará-lo. O nosso tecido epitelial, por exemplo, está em constante reprodução, visto que é constantemente danificado e substituído. São muitos os organismos que fazem mitose, até mesmos alguns unicelulares, que o tem como principal ou único sistema de reprodução, sendo esta assexuada. 

Antecedendo o processo de mitose, célula entra numa fase de intérfase, para depois começar o processo em si. A intérfase se subdivide em três etapas: G1, S e G2. Depois da intérfase é que se inicia a mitose, que por sua vez se subdivide em quatro: prófase, metáfase, anáfase e telófase.


  • G1, a célula começa a produzir muitos componentes (organelas, enzimas, RNA, etc) que serão divididos entre as células filhas;
  • S, acontece a auto-replicação do DNA, que no momento está disperso dentro do núcleo. Nesta situação de "dispersão", chamamos este material genético de cromatina.
  • G2, com o material genético já duplicado, a célula recomeça a biossíntese de proteínas, gerando mais componentes.

Essas etapas são iniciadas e terminadas através de sinalizadores, que indicam quando se deve começar e interromper cada etapa. É crucial a função destes sinalizadores para o sucesso de cada subetapa.



  • Nesta etapa, o material genético começa a se condensar, e já podem até ser vistos por microscopia óptica. Cada cromossomo é constituído por dois cromatídios;
  • A carioteca é degradada;
  • Os centríolos se duplicam.
Veja que existem duas cromátides (cromatídios) para a formação de um cromossomo, sendo que um desses foi replicado na intérfase.

Veja que existem duas cromátides (cromatídios) para a formação de um cromossomo, sendo que um desses foi replicado na intérfase.


  • O material genético se condensa ao máximo;
  • os cromossomos se alinham na posição equatorial da célula;
  • os cromossomos se ligam aos centríolos pelas fibras cinetocóricas, as fibras do fuso.
Os centríolos estão na parte periférica

Os centríolos estão na parte periférica



  • Separação das cromátides irmãs (as replicadas);
  • migração das cromátides para pólos opostos da célula.


  • Estrangulamento do citoplasma, para a divisão;
  • descondensação do material genético - lembre-se que com o material genético condensado é impossível fazer transcrição (ver Proteína de exportação);
  • formação da carioteca.


A figura abaixo demonstra o processo na íntegra.


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sábado, 21 de marzo de 2009

Se evitó un desastre en la capa de ozono: NASA


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vía EXOnline : Global el 20/03/09

Analizan mediante un modelo lo que hubiese ocurrido no se hubiera reducido el uso de clorofluorcarbonos


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jueves, 19 de marzo de 2009

Trabajo en Equipo

Quiz de Biologia


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vía biologia « Tag Feed de Filipe el 19/03/09

As questões que não se apresentam aqui estão respondidas no post sobre a membrana plasmática.


1) As bactérias são capazes de produzir substâncias tóxicas para o nosso organismo, isso se deve ao fato de possui:

São bactérias, ou seja, procariontes. Organismos procariontes não tem muita estrutura, contam com uma membrana plasmática, o citoplasma, alguns ribossomos e o DNA. Alguns possuem cílios ou flagelos. Já que está produzindo algo tóxico, o único elemento capaz de produzir ou sintetizar algo aqui é o RIBOSSOMO.


3) Qual a importância do transporte através da membrana?

O transporte através da membrana é importante para equilibrar a situação intracelular, para controlar o índice das substâncias. É como a célula se comunica com o meio extracelular.


5) De que maneira uma mutação que impede a formação de α-tubulina afetaria a célula?

Haja visto que α-tubulina é um dímero essencial para a formação do citoesqueleto, dos cílios, flagelos (espermatozóide) e dos centríolos, a célula não conseguirá progredir.


6) Explique como ocorre um dos principais mecanismos de defesa empregados por algumas células do nosso corpo.

Um dos principais mecanismos de defesa empregado pela célula é a endocitose, onde a célula absorve material extracelular através da membrana plasmática. A célula "abraça" a partícula com pseudopodes (pseudo=falso/ podes=pés) que se alongam da membrana. Esta substância fica compartimentada num vacúolo e paralelamente a célula emite um sinalizador a um lisossomo que se gruda na membrana do vacúolo e libera enzimas necessárias para a degradação da substância. Se sólida, denominamos fagocitose (phagein=comer)e, se líquida, pinocitose (penin=beber).

Fago e Pinocitoses
Fago e Pinocitoses



7) Qual a importância funcional das organelas possuírem a mesma composição da membrana plasmática?

É importante as organelas possuírem a mesma composição da m.p para a intercomunicação. Como na digestão celular (fagocitose, exemplo acima), onde um material é reservado num vacúolo digestivo e, o lisossomo se acopla (membrana com membrana) no vacúolo para liberar as enzimas. Essa junção só é permitida porque as organelas se autorreconhecem, pois tem a mesma composição.




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vía biologia « Tag Feed de FRANCISCO MINGORANCE ARANZANA el 19/03/09

La  Turritopsis nutricula es capaz de modificar las células que se han ido diferenciando en su ciclo vital y hacerlas retroceder a fases anteriores a su especialización.

Es una transdiferenciación.

turritopsis-nutriculaEsto le permite no morir, cuando alcanza su estado adulto, es capaz de rejuvenecer a su forma juvenil y comenzar otro ciclo de madurez y asi indefinidamente,no muere, es inmortal.

Este  hidrozoo tiene un diametro de 4-5 mm.Su figura es acampanada con paredes finas y uniformes.Su estómago es rojo.Al principio tiene 8 tentáculos y llegan a tener 80-90 tentáculos en estado adulto.

La Ciencia esta investigando como lo hace.

Hay dos trabajos interesantes:

1. Reversing the Life Cycle : Medusae Transforming into Polyps and cell Transdifferentiation in Turritopsis nutricula (Cnidaria,Hydrozoo), publicada en The Biological Bulletin.

2.Morphological and ultrastructural analysis of  Turritopsis nutricula during life cycle reversal, publicada en Tissue and Cell.

La naturaleza nos enseña la maravilla de la vida.


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miércoles, 18 de marzo de 2009


Muy interesante es una videoconferencia

Universidad Técnica Particular de Loja
Carrera: Educación Infantil
Materia: Bases Biológicas I
Bimestre: I Bimestre
Periodo: Octubre 2007-Febrero 2008
Ponente(s): Ing. Rosa Armijos
Tema: Relación entre la vida y el hombre

Hallan los indicios de vida más antiguos de la Tierra


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vía MacroHW de MacroHW el 17/03/09

ADNcientíficos estadounidenses creen haber encontrado indicios de oxígeno y por tanto de vida en la Tierra, hace 3460 millones de años, casi 800 millones de años antes de lo que se pensaba.

El director de la investigación, Hiroshi Ohmoto y su equipo de la Universidad de Pensilvania, llegaron a esa conclusión tras encontrar diminutos cristales de hematita, un mineral de hierro, en una formación de jaspe en el noroeste de Australia.

En el estudio, publicado en la revista Nature Geoscience, afirman que esto demuestra la existencia de una extensión de agua rica en oxígeno en ese lugar en la fecha indicada.

Y por tanto, denota la presencia de microorganismos capaces de producir oxígeno mediante fotosíntesis unos 800 millones de años antes de los fósiles de microbios fotosintéticos más antiguos conocidos hasta la fecha.

Para confirmar más esta posibilidad, Ohmoto explicó que la hematita puede formarse por la acción de los rayos ultravioleta o del oxígeno y los cristales hallados en Pilbara se desarrollaron a profundidades de más de 200 metros, donde los rayos ultravioleta no llegan.

Via NovaCiencia


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martes, 17 de marzo de 2009

Dentro de 200 millones de años

Dentro de 200 millones de años - Teorias de como va ser la vida en 200 millones de años en el futuro.

Nuevas formas de vida etc

Muy interesante

La Tierra

El Universo volumen 02 La Tierra

La vida

Hiperespacio con Sam Neil La Vida

Teorias del origen del universo

lunes, 16 de marzo de 2009

El Universo su origen y su futuro

El Universo su.origen y su futuro

Del mono al Hombre

Origenes de la raza Humana - Teorias muy interesante

La vida de las plantas - viviendo en comun

capitulo 5

La vida de las plantas - La lucha social

capitulo 4

La vida de las plantas - la floracion

capitulo 3

La vida de las plantas - El crecimiento

capitulo 2

La vida de las plantas - La vida


El hombre de Neandertal

Historia de la humanidad capitulo 1

El eslabón perdido

El eslabón perdido - Origen del hombre

El hombre de Cromagnon

Historia de la humanidad cap 2

Darwin la teoria de la evolucion

Darwin la ciencia de la evolucion

Una nueva investigación nos acerca a la fotosíntesis artificial


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vía MacroHW de MacroHW el 16/03/09

Estructura de los nanotubos que intervienen en el proceso. Foto: Berkeley Lab
Durante millones de años, las plantas han usado la fotosíntesis para captar energía del sol y convertirla en energía electromecánica. Ingenieros y científicos han intentado desarrollar una versión artificial de la fotosíntesis que pudiera ser usada para producir combustibles líquidos a partir de dióxido de carbono y agua.

Ahora, investigadores del Berkely Lab, han dado un paso muy importante en esta dirección con el descubrimiento de que cristales de óxido de cobalto de tamaño nanométrico pueden de manera efectiva provocar una de las reacciones críticas de la fotosíntesis, la de dividir las moléculas de agua.

"La fotooxidación de las moléculas de agua en oxígeno, electrones y protones es una de las dos reacciones esenciales de un sistema de fotosíntesis artificial. Proporciona los electrones necesarios para reducir el dióxido de carbono en combustible", comenta Heiz Frei, que ha participado en este proyecto, en un comunicado. "La fotooxidación requiere un catalizador que sea eficiente en el uso de los fotones solares y lo suficientemente rápido para continuar con el flujo solar y evitar la pérdida de esos fotones. Grupos de nanocristales de cobalto de óxido son lo suficientemente eficientes y rápidos, así como robustos", puntualiza.

La fotosíntesis artificial para la producción de combustibles líquidos proporciona la posibilidad de una fuente de energía renovable que no contribuiría al calentamiento global resultante de la combustión de petróleo y carbón. La idea es mejorar el proceso que durante mucho tiempo ha servido a las plantas y a ciertas bacterias para integrarse en un una única "plataforma" capaz de almacenar la luz solar, captar los fotones y los sistemas catalíticos que pueden oxidar agua, en otras palabras crear una hoja artificial,

Moléculas inorgánicas

"Para sacar ventaja de la flexibilidad y la precisión con la que absorbe, las propiedades catalíticas pueden ser controladas mediante estructuras moleculares inorgánicas", comenta Frei.

En fases previas del trabajo, los investigadores se han dado cuenta de que el óxido de iridio era lo suficientemente rápido para hacer ese trabajo. Sin embargo el iridio es el metal menos abundante de la tierra y no puede ser usado a gran escala. Necesitaban un metal igual de efectivo pero más abundante.

Las plantas llevan a cabo la fotooxidación de las moléculas de agua a través de un proceso complejo llamado Fotosistema II, en la que enzimas que contienen manganeso sirven como catalizadores. Buscando catalizadores puramente inorgánicos que disolvieran el agua, que mimetizaran las propiedades del manganeso en la naturaleza, pero que fueran más robustos, los investigadores dieron con el óxido de cobalto, un material muy abundante.

Cuando Frei y su equipo probaron con micropartículas de óxido de cobalto, descubrieron que eran poco eficientes y no lo suficientemente rápidas como para propiciar la fotosíntesis. Sin embargo, cuando usaron nanopartículas de ese mismo material, la historia cambió.

Click here to view the embedded video.

"El rendimiento de los grupos de nanocristales de óxido de cobalto resultó 1.600 veces mayor que el de las partículas de tamaño micrométrico", comenta Frei.

Los investigadores usaron silicio mesoporoso (material poroso que cuyos poros tienen un diámetro de entre 2 y 50 nanometros) para "cultivar" los nanocristales de cobalto mediante una técnica llamada "impregnación húmeda". Los cristales que mejor funcionaron fueron unos con forma de barra que medían 8 nanometros de diámetro y 50 de largo, que estaban interconectados por pequeños puentes para formar haces. A esos haces se les dio forma de una esfera de 35 nanometros. Aunque la eficiencia catalítica del cobalto es en sí misma importante, el factor que determinó todavía una mayor eficiencia y velocidad fue su tamaño.

Frei llevará a cabo más estudios para comprender por qué los nanocristales de óxido de cobalto son tan eficientes y rápidos como fotocatalizadores. Asimismo, buscarán nuevos metales que puedan realizar esa misma función.

El siguiente paso, sin embargo, será el más complicado: integrar la reacción que provoca la oxidación del agua con la reducción del dióxido de carbono para, finalmente, crear un sistema parecido al que se puede ver en la hoja de un árbol, por ejemplo.

"La eficiencia, la velocidad y el tamaño de nuestros nanocristales de óxido de cobalto son comparables al Fotosistema II", dice Frei. "Creemos que tenemos un componente prometedor para desarrollar un sistema de conversión de luz solar en energía. Este es el siguiente reto en el campo de la fotosíntesis artificial".


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Invasion de la tierra

Temas del origen de la vida miniatura

Un documental excelente con fotografia muy padre

jueves, 12 de marzo de 2009



lunes, 9 de marzo de 2009

Bahía Darwin: el encanto y la ciencia


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vía biologia « Tag Feed de andreiasantana el 7/02/09

"Ele havia chegado lá. Estava na América do Sul. Após 63 dias no mar, encontrava-se em meio às árvores de uma exuberante floresta tropical. Olhando a sua volta, Darwin sentiu-se inundar de prazer".

(Anna Sproule, in Charles Darwin, Coleção Personagens que mudaram o mundo - os grandes cientistas; 1990; editora Globo, Rio de Janeiro - RJ)

darwin-32A exuberante floresta a que a escritora Anna Sproule se refere era a mata atlântica que dominava a encosta onde foi construída Salvador, capital da Bahia. Aos 22 anos, a bordo do navio de exploração científica Beagle, Charles Darwin, o futuro criador da teoria da evolução das espécies, era só um jovem biólogo assistente, arrebatado pela beleza tropical, curioso para descobrir aquela cidade exótica, com suas carroças, cadeirinhas de arruar (uma espécie de liteira fechada onde as mulheres eram carregadas por escravos), comerciantes, negros de ganho e onde gente vinda das mais variadas partes do mundo desembarcava. As anotações que Darwin fez no seu diário de bordo, entre os anos de 1831 e 1836, a bordo do Beagle, serviram de base para o desenvolvimento da teoria da evolução. O navio percorreu toda a costa americana, parou duas vezes para abastecimento no litoral da Bahia e do Rio de Janeiro. O destino eram as Ilhas Galápagos, onde o cientista Darwin observou as diversas espécies animais e suas adaptações para sobreviver em ambientes hostis.

charles-darwin_blog2Por quê lembrar de Charles Darwin? Conversa de Menina abre espaço para falar de um menino ilustre, porque na próxima quinta-feira, dia 12, comemora-se o bicentenário de nascimento de um dos pesquisadores e pensadores mais importantes e influentes da história da humanidade. As observações de Darwin servem até hoje de base para muitas pesquisas no ramo da biologia. Seus estudos causaram polêmica, porque contrariavam a visão determinista da Igreja. Depois dele, Adão e Eva nunca mais foram os mesmos. Além disso, numa época sem tecnologia, ele fez o que muitos de nós gostaríamos de ter feito: botou a mochila nas costas e deu a volta ao mundo, de navio.

Nascido em Shrewsbury, Inglaterra, com menos de vinte anos, Darwin já havia cursado duas das mais importantes universidades européias na sua época: Edimburgo (Escócia) e Cambridge (Inglaterra). Em 1831, após concluir o curso de história natural, foi convidado a integrar a expedição do Beagle. Entre 1831 e 1836, deu a volta ao mundo, recolheu material, observou, tomou notas, catalogou.


De volta à Londres, em 1837, começou os estudos sobre a evolução das espécies, enquanto preparava a publicação dos seus diários de viagem, onde além das observações científicas, há muito das suas impressões sobre os costumes de diversos povos nas Américas, Oceania e Ilhas do Pacífico. Nesse diário ele fala da Bahia, confessa que ficou extasiado e que nunca tinha visto tantas variações da mesma cor, o verde, cada uma mais magnífica que a outra. A teoria da evolução pela seleção natural começou a virar livro em 1856 e saiu do prelo três anos depois. Darwin morreu em 19 de abril de 1882, contando 73 anos muito bem vividos.



O navio Beagle, que não era maior que uma carruagem, parte da Inglaterra no final de 1831. Desce pela costa oriental da América do Sul (veja mapa acima) e faz paradas em Salvador, Rio de Janeiro, Montevidéu e região da Terra do Fogo, onde Darwin descobre os fósseis gigantes em Punta Alta (Argentina). Em 1834, o navio entra no Pacífico, sobe a costa oriental da América do Sul e chega ao arquipélago de Galápagos. Na volta para casa, passa pela Nova Zelândia, Austrália, Oceano Índico e Cabo da Boa Esperança, contornando a costa africana.


>>Veja infografia animada no portal A TARDE On Line

>>Na Wikipedia, tem um verbete completo sobre Darwin


Darvin: Do telhado das Américas, à teoria da evolução
Autor: Nelio Bizzo
Editora: Odisseus

A origem das espécies
Autor: Charles Darwin
Editora: Martin Claret

beagleAventuras e Descobertas de Darwin a Bordo do Beagle 1832-1836
Autor: Richard Keynes
Editora: Zahar


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domingo, 8 de marzo de 2009

8 de Marzo: Día Internacional de la Mujeres.


Enviado por Gonzonet a través de Google Reader:


vía Mamas y Bebes el 7/03/09


8 de Marzo: Día Internacional de la Mujeres.

El Día Internacional de la Mujer se celebra desde hace más de nueve décadas. Mundialmente en este día, se conmemoran los esfuerzos que las mujeres y hombres han realizado por alcanzar la igualdad, la justicia, la paz y el desarrollo.

El día Internacional de la Mujer fue propuesto por la alemana Clara Zetkin en 1910, quien fué integrante del Sindicato Internacional de Obreras de la Confección, durante el Congreso Internacional de Mujeres Socialistas en Copenhague, Dinamarca. Ella anteriormente ya había participado en pro de la mujer en 1886, asistiendo al Congreso de la segunda Internacional socialista en París y defendiendo el derecho de las mujeres al trabajo y a la participación en asuntos nacionales e internacionales, así como también, exigía la protección de la madres, las niñas y niños.

La razón para elegir el 8 de Marzo como el Día Internacional de la Mujer, es en relación a varios sucesos que ocurrieron por esa fecha; uno de ellos es el de un grupo de costureras de Nueva York, que en el año de 1857 apoyadas por su sindicato, decidieron tenazmente ocupar la fábrica textil en donde laboraban, para exigir igualdad de salarios y una jornada de trabajo de 10 horas; lamentablemente este movimiento terminó con un incendio en el que murieron 146 costureras y otras más resultaron heridas.

Las diversas protestas realizadas por mujeres y su participación continua en los grandes foros, dieron frutos, tanto así que en 1977 la Asamblea General de las Naciones Unidas, declaró como oficial el día 8 de marzo .

Los movimientos y luchas que las mujeres han tenido que pasar, con el fin de ser consideradas y repetadas, no han sido en vano, se han obtenido grandes logros, entre ellos la resolución 32/142, en donde se convocó a todos los países a que proclamaran, de acuerdo con sus tradiciones históricas y costumbres nacionales, un día del año como Día de las Naciones Unidas para los Derechos de la Mujer y la Paz Internacional.

Además a partir de sus manifestaciones, las Naciones Unidas han emprendido iniciativas para mejorar la condición de las mujeres, logrando la existencia de un marco jurídico internacional que, al menos en teoría, promueve y garantiza la igualdad.

En la actualidad algunas mujeres ya gozan de mayores derechos, pero todavia falta mucho por hacer, ya que sin diferencia de raza, religión, cultura, situación económica, social o política, todavía miles de ellas viven en el maltrato y el menosprecio.

En la sección de Mujer y pareja no queremos dejar pasar este fecha sin darle nuestro reconocimiento y admiración, a todas a quellas mujeres en todo el mundo; que día a día con su participación en casa, el trabajo, con su familia y en la sociedad, nos demuestran que tienen la fuerza, decisión y carácter para formar parte de un mundo mejor e igualitario para todos.

No dejes pasar esta fecha sin demostrarle a esa mujer que tienes en casa, tu admiración y agradecimiento con un detalle, que por muy simple que sea, representa tu respeto, apoyo y consideración.



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jueves, 5 de marzo de 2009



Biología - Mitosis y Meiosis

Biología - Mitosis y Meiosis

Links recomendados de Célula

1. Las células: Introducción

2. Cómo estan organizadas las células

3. Cómo entran y salen sustancias de la célula


3. Ciclo celular. División y Muerte de las células

Capítulo 7. El flujo de energía

Capítulo 8. Glucólisis y respiración

Capítulo 9. Fotosíntesis luz y vida

Las células: Introducción

En algún momento de la historia de este planeta aparecieron sistemas biológicos capaces de producir descendientes y evolucionar, un hecho íntimamente asociado con los cambios que sufrió la Tierra. Para introducirnos en el origen de las primeras formas vivas, debemos conocer las condiciones iniciales de la Tierra a partir de las cuales pudieron haberse establecido.

La vida se caracteriza por una serie de propiedades que emergen en el nivel de organización celular. La teoría celular constituye uno de los principios fundamentales de la biología y establece que:

a. todos los organismos vivos están formados por una o más células;
b. las reacciones químicas de un organismo vivo, incluyendo los procesos liberadores de energía y las reacciones biosintéticas, tienen lugar dentro de las células;
c. las células se originan de otras células, y
d. las células contienen la información hereditaria de los organismos de los cuales son parte y esta información pasa de la célula progenitora a la célula hija.

Una de las preguntas fundamentales de la biología moderna es cómo empezó la vida. Las evidencias actuales aportan muchas pistas acerca de la aparición de la vida en la Tierra. La edad de la nuestro planeta se estima en 4.600 millones de años. Como evidencias de vida, se han encontrado microfósiles de células semejantes a bacterias que tienen 3.500 millones de años de antigüedad y existen, además, otras evidencias indirectas de vida de hace 3.850 millones de años.

Se han propuesto diversas hipótesis para explicar cómo podrían haber surgido compuestos orgánicos en forma espontánea en la Tierra primitiva y estructuras semejantes a células a partir de esos agregados de moléculas orgánicas.

Las células más tempranas pudieron haber sido heterótrofas o autótrofas. Los primeros autótrofos pueden haber sido quimiosintéticos o fotosintéticos. Con la aparición de la fotosíntesis, la energía que fluía a través de la biosfera adoptó su forma moderna dominante: la energía radiante del Sol es capturada por autótrofos fotosintéticos y encauzada por ellos hacia los organismos heterótrofos. Los heterótrofos modernos incluyen a los hongos y a los animales, al igual que a muchos tipos de organismos unicelulares. Los autótrofos modernos incluyen a otros tipos de organismos unicelulares y, lo más importante, a las plantas verdes.

Hay dos tipos distintos de células: las procariotas y las eucariotas. Las células procarióticas carecen de núcleos limitados por membrana y de la mayoría de las organelas que se encuentran en las células eucarióticas. Los procariotas fueron la única forma de vida sobre la Tierra durante casi 2.000 millones de años; después, hace aproximadamente 1.500 millones de años, aparecieron las células eucarióticas. Se ha postulado la llamada "teoría endosimbiótica" para explicar el origen de algunas organelas eucarióticas. Los organismos multicelulares, compuestos de células eucarióticas especializadas para desempeñar funciones particulares, aparecieron en una época comparativamente reciente, sólo hace unos 750 millones de años.
Por ser de un tamaño muy pequeño, las células y las estructuras subcelulares necesitan de microscopios para poder ser observadas por el ojo humano, de limitado poder de resolución. Los tres tipos principales son el microscopio óptico, el microscopio electrónico de transmisión y el microscopio electrónico de barrido. Se han desarrollado además otras técnicas microscópicas. Los sistemas ópticos especiales de contraste de fase, de interferencia diferencial y de campo oscuro hacen posible estudiar células vivas. Un avance tecnológico importante fue el uso de computadoras y cámaras de video integradas a los microscopios.

La formación de la tierra

Hace aproximadamente 5.000 millones de años, según calculan los cosmólogos, la estrella que es nuestro Sol comenzó su existencia. El Sol se formó como otras estrellas a partir de la acumulación de partículas de polvo y gases de hidrógeno y helio, que formaban remolinos en el espacio entre las estrellas más viejas. La inmensa nube que se convertiría en el Sol se condensó gradualmente a medida que los átomos de hidrógeno y de helio eran atraídos unos a otros por la fuerza de la gravedad y caían en el centro de la nube, cobrando velocidad mientras caían. Cuando la aglomeración se hizo más densa, los átomos se movieron más rápidamente, más átomos chocaban unos contra otros y el gas de la nube se tornó más y más caliente. A medida que la temperatura se elevaba, se intensificó la violencia de las colisiones hasta que átomos de hidrógeno chocaron con tal fuerza que sus núcleos se fusionaron formando átomos de helio adicionales y liberando energía nuclear. Esta reacción termonuclear aún ocurre en el corazón del Sol y es la fuente de energía que se irradia desde su incandescente superficie. Los planetas se habrían formado a partir de los restos del gas y del polvo que giraban alrededor de la estrella recién formada. Al comienzo, las partículas deben haberse reunido al azar, pero a medida que la masa aumentaba de tamaño otras partículas comenzaron a ser atraídas por la gravedad de las masas más grandes. El torbellino de polvo y las esferas en formación continuaron girando alrededor del Sol hasta que, finalmente, cada planeta hubo limpiado por completo su propia órbita, recogiendo la materia suelta, a la manera de una bola de nieve gigantesca.

Se estima que los planetas, incluyendo la Tierra, comenzaron su existencia hace aproximadamente 4.600 millones de años. Durante el tiempo en que la Tierra y otros planetas estaban formándose, la liberación de energía a partir de materiales radiactivos mantenía sus interiores muy calientes. Cuando la Tierra aún estaba tan caliente que era principalmente un líquido, los materiales más pesados se reunieron en un centro denso, cuyo diámetro es aproximadamente la mitad del diámetro del planeta. A medida que la superficie de la Tierra se enfriaba, fue formándose una corteza externa, una cáscara tan delgada como la de una manzana. Las rocas más viejas de esta capa datan, según los métodos isotópicos, de hace unos 4.100 millones de años.

Sólo 50 kilómetros por debajo de su superficie, la Tierra está aún caliente y una pequeña fracción todavía está derretida. Vemos evidencia de esto en las erupciones volcánicas ocasionales que expulsan lava (roca fundida) a través de los puntos débiles de la corteza terrestre, o en los géiser, que arrojan el agua hirviendo que se había escurrido gradualmente hacia el interior de la Tierra.

Poco después de haberse formado, es muy probable que la superficie de la Tierra se hallara en un estado turbulento. Estudios realizados sobre cráteres de la Luna llevaron a la conclusión de que hasta hace unos 3.800 millones de años, nuestro satélite fue constantemente bombardeado por meteoritos. Tal vez, la Tierra haya pasado por un estado similar al que se encuentra la Luna en la actualidad: estaba salpicada de cráteres y carecía de atmósfera.

Se supone que la atmósfera primitiva estaba formada principalmente por hidrógeno y helio. Sin embargo, estos elementos se habrían fugado hacia el espacio exterior debido a que las fuerzas gravitacionales eran aún muy débiles como para retenerlos.
Posteriormente, a partir de los gases desprendidos por los volcanes, se habría formado una atmósfera secundaria, a su vez, diferente de la actual.

El agua habría emanado de los géiseres en forma gaseosa y habría permanecido como vapor de agua en la atmósfera. Al descender la temperatura, las nubes de vapor se habrían condensado y se habrían formado los océanos calientes y poco profundos de la Tierra primitiva.

En la actualidad, la vida existe en lo que se denomina biosfera. Esta capa se extiende sólo entre 8 y 10 kilómetros en la atmósfera y aproximadamente la misma distancia en las profundidades del mar.

El comienzo de la vida

Desde una perspectiva bioquímica, tres características distinguen a las células vivas de otros sistemas químicos:

a. la capacidad para duplicarse generación tras generación;
b. la presencia de enzimas, las proteínas complejas que son esenciales para las reacciones químicas de las que depende la vida, y
c. una membrana que separa a la célula del ambiente circundante y le permite mantener una identidad química distinta. ¿Cómo surgieron estas características? ¿Cuál de ellas apareció primero e hizo posible el desarrollo de las otras?

El primer conjunto de hipótesis verificables acerca del origen de la vida fue propuesto por A. I. Oparin y J. B. Haldane quienes, trabajando en forma independiente, postularon que la aparición de la vida fue precedida por un largo período de "evolución química". Hay un acuerdo general en dos aspectos críticos acerca de la identidad de las sustancias presentes en la atmósfera primitiva y en los mares durante este período:

a. había muy poco o nada de oxígeno presente y
b. los cuatro elementos primarios de la materia viva (hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno) estaban disponibles en alguna forma en la atmósfera y en las aguas de la Tierra primitiva.

La energía necesaria para desintegrar las moléculas de estos gases y volver a integrarlas en moléculas más complejas estaba presente en el calor, los relámpagos, los elementos radiactivos y la radiación de alta energía del Sol.

Oparin postuló que en las condiciones de la Tierra primitiva se formaron moléculas orgánicas a partir de los gases atmosféricos que se irían acumulando en los mares y lagos de la Tierra y, en esas condiciones (sin oxígeno libre), tenderían a persistir. Al concentrarse algunas moléculas, habrían actuado sobre ellas fuerzas químicas, las mismas que actúan sobre las moléculas orgánicas hoy en día.

Estos agregados plurimoleculares fueron progresivamente capaces de intercambiar materia y energía con el ambiente. En estas estructuras coloidales -a las que Oparin llemó coacervados (en cuyo interior podían optimizarse ciertas reacciones) se habría desarrollado un metabolismo sencillo, punto de partida de todo el mundo viviente.

Con estos sistemas se pasó a una nueva etapa, la de evolución prebiológica. Los sistemas constituyen un nuevo nivel de organización en el proceso del origen de la vida, lo que implica el establecimiento de nuevas leyes. En los sistemas químicos modernos, ya sea en el laboratorio o en el organismo vivo, las moléculas y los agregados más estables tienden a sobrevivir, y los menos estables son transitorios. De igual modo, dado que los sistemas presentaban heterogeneidad, los agregados que tenían mayor estabilidad química en las condiciones prevalecientes en la Tierra primitiva habrían tendido a sobrevivir.

S. Miller aportó las primeras evidencias experimentales 29 años después de que Oparin publicara su teoría. Los experimentos de laboratorio han mostrado que, en estas condiciones, pueden formarse los tipos de moléculas orgánicas características de los sistemas vivos. Otros experimentos han sugerido el tipo de procesos por los cuales agregados de moléculas orgánicas pudieron haber formado estructuras semejantes a células, separadas de su ambiente por una membrana y capaces de mantener su integridad química y estructural. En el marco de la teoría de Oparin, se desarrollaron modelos alternativos, entre otros, el de Sidney W. Fox quien obtuvo estructuras proteicas limitadas por membrana -llamadas microesferas proteinoides- que podían llevar a cabo algunas reacciones químicas análogas a las de las células vivas.

Si bien estas microesferas no son células vivas, su formación sugiere los tipos de procesos que podrían haber dado origen a entidades proteicas con mantenimiento autónomo, distintas de su ambiente y capaces de llevar a cabo las reacciones químicas necesarias para mantener su integridad física y química.

Todos los biólogos acuerdan en que la forma ancestral de vida necesitaba un rudimentario manual de instrucciones que pudiera ser copiado y transmitido de generación en generación. La propuesta más aceptada es que el RNA habría sido el primer polímero en realizar las tareas que el DNA y las proteínas llevan a cabo actualmente en las células. Por errores de copia en su duplicación habría aparecido una inmensa variedad de RNA; más tarde, estas moléculas pasaron a ejercer control sobre la síntesis de proteínas. En una etapa ulterior, las proteínas habrían reemplazado al RNA en la función de acelerar las reacciones químicas. Mediante un proceso aún no esclarecido, la función de almacenar la información genética habría sido transferida del RNA al DNA, que es menos susceptible a la degradación química.

Posible camino de la evolución de sistemas simples autorreplicantes de moléculas de RNA hasta las células actuales, en las cuales el DNA almacena la información genética y el RNA actúa como un intermediario en la síntesis de proteínas.

Posteriormente, estas moléculas autorreplicantes se habrían introducido dentro de compartimientos. Uno de los mayores interrogantes que permanece abierto es cómo se produjo el pasaje de la química prebiótica a la aparición de la vida. Hasta el día de hoy los científicos no han podido transformar en el laboratorio la materia no viva en una célula funcional.

Sobre la base de los estudios astronómicos y de las exploraciones llevadas a cabo por vehículos espaciales no tripulados, parece que sólo la Tierra, entre los planetas de nuestro sistema solar, sustenta vida. Las condiciones en la Tierra son ideales para los sistemas vivos basados en moléculas que contienen carbono.

Frente a las controversias sobre el origen de la vida, algunos científicos reconocidos postularon que hasta las formas de vida más simples son demasiado complejas para haber surgido mediante reacciones químicas al azar en el seno de una sopa oceánica y ubicaron el origen de la vida en el espacio interestelar.

Sin embargo, la vida podría ser muy distinta de como nosotros la conocemos. En el caso de que la vida hubiera surgido en Marte en forma independiente, no habría por qué esperar que ésta compartiera sus rasgos con la de los seres vivos terrestres. El fenómeno de la vida podría haber sido resultado de una combinación inimaginable de moléculas desconocidas y con propiedades diferentes.

La uniformidad que subyace a la vida en la Tierra -notablemente, todos los organismos comparten un mecanismo de transmisión genética común basado en el DNA- sugiere que toda la vida actual desciende de un único ancestro y, aunque no sería imposible que hubieran existido otras formas de vida que se extinguieron sin dejar rastros, no existen evidencias de ellas, ni siquiera por un breve período.

Heterótrofos y autótrofos

La energía que produjeron las primeras moléculas orgánicas provino de una variedad de fuentes existentes en la Tierra primitiva y en su atmósfera: calor, radiaciones ultravioletas y perturbaciones eléctricas. Cuando aparecieron las primeras células primitivas, o estructuras semejantes a células, requirieron un aporte continuo de energía para mantenerse, crecer y reproducirse. El modo como estas células obtuvieron la energía actualmente es objeto de una discusión vivaz.

Los organismos modernos y las células de las cuales están compuestos pueden satisfacer sus requerimientos energéticos en una de dos formas. Los heterótrofos son organismos que dependen de fuentes externas de moléculas orgánicas para obtener su energía y sus moléculas estructurales.

Todos los animales y los hongos, así como muchos organismos unicelulares, son heterótrofos. Los autótrofos, por contraste, se "autoalimentan". No requieren moléculas orgánicas procedentes de fuentes externas para obtener su energía o para usarlas como pequeñas moléculas de tipo estructural; en cambio, son capaces de sintetizar sus propias moléculas orgánicas ricas en energía a partir de sustancias inorgánicas simples. La mayoría de los autótrofos, incluyendo las plantas y varios tipos diferentes de organismos unicelulares, realizan fotosíntesis, lo que significa que la fuente de energía para sus reacciones de síntesis es el Sol. Ciertos grupos de bacterias, sin embargo, son quimiosintéticas; estos organismos capturan la energía liberada por reacciones inorgánicas específicas para impulsar sus procesos vitales, incluyendo la síntesis de las moléculas orgánicas necesarias.

Tanto los heterótrofos como los autótrofos parecen estar representados entre los microfósiles más antiguos. Se ha postulado durante largo tiempo que la primera célula viva fue un heterótrofo extremo. Sin embargo, descubrimientos recientes han planteado la posibilidad de que las primeras células hayan sido autótrofas, quimiosintéticas o fotosintéticas antes que heterótrofas. Se han descubierto varios grupos diferentes de bacterias quimiosintéticas que hubieran sido muy adecuadas para las condiciones que prevalecían en la joven Tierra.

Algunas de estas bacterias son habitantes de los pantanos, mientras que otras se han encontrado en profundas trincheras oceánicas, en áreas donde los gases escapan por las fisuras de la corteza terrestre. Hay evidencia de que estas bacterias representan los sobrevivientes de grupos muy antiguos de organismos unicelulares.

Aunque los biólogos aún no han podido resolver el problema acerca de si las primeras células fueron heterótrofas o autótrofas, es seguro que sin la evolución de los autótrofos la vida en la Tierra pronto habría llegado a su fin.

En los más de 3.500 millones de años transcurridos desde que apareció la vida, los autótrofos más exitosos (o sea, aquellos que han dejado la mayor cantidad de descendencia y se han diversificado en la mayor variedad de formas) han sido los que desarrollaron un sistema para hacer uso directo de la energía solar en el proceso de fotosíntesis. Con el advenimiento de la fotosíntesis, el flujo de energía en la biosfera asumió su forma dominante moderna: la energía radiante del Sol, canalizada por medio de los autótrofos fotosintéticos pasa a todas las otras formas de vida.

Procariotas y eucariotas

Todas las células comparten dos características esenciales. La primera es una membrana externa, la membrana celular -o membrana plasmática- que separa el citoplasma de la célula de su ambiente externo. La otra es el material genético -la información hereditaria- que dirige las actividades de una célula y le permite reproducirse y transmitir sus características a la progenie.

Existen dos tipos fundamentalmente distintos de células, las procariotas y las eucariotas. En las células procarióticas, el material genético se encuentra en forma de una molécula grande y circular de DNA a la que están débilmente asociadas diversas proteínas. En las células eucarióticas, por el contrario, el DNA es lineal y está fuertemente unido a proteínas especiales. Dentro de la célula eucariótica, el material genético está rodeado por una doble membrana, la envoltura nuclear, que lo separa de los otros contenidos celulares en un núcleo bien definido. En las procariotas, el material genético no está contenido dentro de un núcleo rodeado por una membrana, aunque está ubicado en una región definida llamada nucleoide.

En el citoplasma se encuentra una gran variedad de moléculas y complejos moleculares. Por ejemplo, tanto los procariotas como los eucariotas contienen complejos proteicos y de RNA llamados ribosomas que desempeñan una función clave en la unión de los aminoácidos individuales durante la síntesis de proteínas. Las moléculas y complejos moleculares están especializados en determinadas funciones celulares. En las células eucarióticas, estas funciones se llevan a cabo en una gran variedad de estructuras rodeadas por membranas -llamadas organelas- que constituyen distintos compartimientos internos dentro del citoplasma. Entre las organelas se destacan los peroxisomas que realizan diversas funciones metabólicas; las mitocondrias, centrales energéticas de las células y, en las algas y células vegetales, los plástidos como los cloroplastos, donde acontece la fotosíntesis.

La membrana celular de los procariotas está rodeada por una pared celular externa que es elaborada por la propia célula. Ciertas células eucarióticas, incluyendo las de las plantas y hongos, tienen una pared celular, aunque su estructura es diferente de la de las paredes celulares procarióticas. Otras células eucarióticas, incluyendo las de nuestros propios cuerpos y las de otros animales, no tienen paredes celulares. Otro rasgo que distingue a los eucariotas de los procariotas es el tamaño: las células eucarióticas habitualmente son de mayor tamaño que las procarióticas.

En las células eucarióticas, ciertas proteínas se organizan formando intrincadas estructuras que dan lugar a una especie de esqueleto interno, el citoesqueleto, que aporta sostén estructural y posibilita el movimiento celular.
Algunos ejemplos de células procariotas son la bacteria Escherichia coli y las cianobacterias, grupo de procariotas fotosintéticos llamadas antes algas azules. Un eucariota fotosintético unicelular es el alga Chlamydomonas.

Esquema de Escherichia coli.

La Escherichia coli es un procariota heterotrófico que resulta ser el más estudiado de todos los organismos vivos. El material genético (DNA) se encuentra en la zona más clara, en el centro de cada célula. Esta región no delimitada por membrana se llama nucleoide. Los pequeños granos del citoplasma son los ribosomas. Las dos células del centro se acaban de dividir y todavía no se han separado completamente.

Esquema de Chlamydomonas.

La comparación entre los dos tipos de células ponen de manifiesto la mayor complejidad de las células eucarióticas frente a las procarióticas. Sin embargo, ambas comparten muchas semejanzas en su funcionamiento, lo que no deja dudas acerca de su parentesco. Los científicos han podido establecer que, en algún momento de la historia de la Tierra, diversos tipos de eucariotas se escindieron de un tronco procariótico, formando ramas que evolucionaron de manera independiente.

El paso de los procariotas a los primeros eucariotas (los protistas) fue una de las transiciones evolutivas principales sólo precedida en orden de importancia por el origen de la vida. La cuestión de cómo ocurrió esta transición es actualmente objeto de viva discusión. Una hipótesis interesante, que gana creciente aceptación, es que se originaron células de mayor tamaño, y más complejas, cuando ciertos procariotas comenzaron a alojarse en el interior de otras células.

La investigadora L. Margulis propuso el primer mecanismo para explicar cómo pudo haber ocurrido esta asociación. La llamada "teoría endosimbiótica" (endo significa interno y simbionte se refiere a la relación de beneficio mutuo entre dos organismos) intenta explicar el origen de algunas organelas eucarióticas. Hace aproximadamente 2.500 millones de años, cuando la atmósfera era ya rica en oxígeno como consecuencia de la actividad fotosintética de las cianobacterias, ciertas células procarióticas habrían adquirido la capacidad de utilizar este gas para obtener energía de sus procesos metabólicos. La capacidad de utilizar el oxígeno habría conferido una gran ventaja a estas células aeróbicas, que habrían prosperado y aumentado en número. En algún momento, estos procariotas aeróbicos habrían sido fagocitados por células de mayor tamaño, sin que se produjera una digestión posterior. Algunas de estas asociaciones simbióticas habrían sido favorecidas por la presión selectiva: los pequeños simbiontes aeróbicos habrían hallado nutrientes y protección en las células hospedadoras a la vez que éstas obtenían los beneficios energéticos que el simbionte les confería. Estas nuevas asociaciones pudieron conquistar nuevos ambientes. Así, las células procarióticas, originalmente independientes, se habrían transformado en las actuales mitocondrias, pasando a formar parte de las flamantes células eucarióticas.

Esquema que representa la posible secuencia de eventos que dieron origen a diversas células eucarióticas.

Investigaciones recientes sugieren que la relación metabólica entre los miembros del par simbiótico podría haber sido diferente de lo postulado por Margulis. En la actualidad, varias líneas de evidencia sustentan la teoría de la endosimbiosis. De forma análoga, se cree que los procariotas fotosintéticos ingeridos por células no fotosintéticas de mayor tamaño fueron los precursores de los cloroplastos. Por medio de la hipótesis endosimbiótica, Margulis también explica el origen de cilias y flagelos por la simbiosis de ciertas células con espiroquetas de vida libre.
La mayor complejidad de la célula eucariótica la dotó de un número de ventajas que finalmente posibilitaron la evolución de organismos multicelulares.

Representación del tiempo biológico en horas.

La figura anterior muestra, condensados en un día, los sucesos más importantes de la historia biológica durante los 4.600 millones de años de la Tierra. La vida aparece relativamente temprano, antes de las 6 de la mañana, en una escala de tiempo de 24 horas. Los primeros seres pluricelulares no surgen hasta bien entrada la tarde, y Homo, el género al cual pertenecemos los humanos, hace su aparición casi al acabar el día, a sólo 30 segundos de medianoche.

Los primeros organismos multicelulares hicieron su aparición hace apenas 750 millones de años y se cree que los principales grupos (hongos, plantas y animales) evolucionaron a partir de diferentes tipos de eucariotas unicelulares.

Las células de los organismos multicelulares están especializadas para llevar a cabo una función bastante limitada en la vida del organismo. Sin embargo, cada una sigue siendo notablemente una unidad con mantenimiento autónomo.

Nótese cuán similar es una célula de una hoja de una planta de maíz a una Chlamydomona. Esta célula vegetal también es fotosintética y satisface sus propias necesidades de energía a partir de la luz del Sol. No obstante, a diferencia del alga, es parte de un organismo multicelular y depende de otras células para obtener agua, minerales, protección contra la desecación y otras necesidades.

Esquema de células de una hoja de maíz.

El núcleo de esta hoja de maíz puede verse a un lado en la célula central. El material granulado del núcleo es la cromatina. Contiene DNA asociado con las proteínas histonas. El nucléolo es la región del núcleo donde se sintetizan los componentes de RNA ribosómico. Obsérvese que las mitocondrias y los cloroplastos se encuentran envueltos por membranas. La vacuola, una región llena de líquido rodeada por una membrana, y la pared celular son características de las células vegetales y no se encuentran en los animales. Como puede verse por comparación, esta célula es muy parecida a Chlamydomonas.

El cuerpo humano, constituido por billones de células individuales, está compuesto, cuando menos, por 200 tipos diferentes de células, cada una especializada para su función particular, pero todas trabajando como un conjunto cooperativo.
Los organismos se agrupan en tres categorías principales llamadas dominios (Bacteria, Archaea y Eukarya). Dentro del dominio de los Eukarya seencuentran los reinos protistas, hongos, plantas y animales, todos ellos eucariontes. Los organismos pertenecientes al dominio Bacteria incluyen el reino de las Eubacterias. En el dominio Archaea se pueden mencionar las archeobacterias acidófilas, termoplasmales y metanobacterias. Tanto las Eubacterias como las Archeobacterias son procariontes.

Los procariotas son esencialmente unicelulares, aunque en algunos tipos las células forman racimos, filamentos o cadenas; este reino incluye formas quimiosintéticas, fotosintéticas y heterótrofas. Los protistas son un grupo diverso de organismos eucarióticos unicelulares y algunos multicelulares simples; incluyen tanto heterótrofos como autótrofos fotosintéticos. Los hongos, las plantas y los animales son organismos eucarióticos multicelulares. Todos los animales y hongos son heterótrofos, mientras que todas las plantas, con unas pocas excepciones curiosas (como la pipa india o monótropa y la cuscuta, que son parásitas) son autótrofos fotosintéticos. Sin embargo, dentro del cuerpo de una planta multicelular, algunas de las células son fotosintéticas, como las células de una hoja, y algunas son heterótrofas, como las células de una raíz. Las células fotosintéticas suministran sacarosa a las células heterótrofas de la planta.

Visita al mundo celular

El ojo humano sólo tiene un poder de resolución de aproximadamente 1/10 milímetros o 100 micrómetros. El poder de resolución es una medida de la capacidad para distinguir un objeto de otro; es la distancia mínima que debe haber entre dos objetos para que sean percibidos como objetos separados.

La mayoría de las células eucarióticas miden entre 10 y 30 micrómetros de diámetro, entre 3 y 10 veces menos que el poder de resolución del ojo humano; las células procarióticas son aun más pequeñas. Para distinguir células individuales, y con mayor razón las estructuras que las componen, debemos usar instrumentos que suministren una mejor resolución. La mayor parte del conocimiento actual acerca de la estructura celular se obtuvo con la ayuda de tres tipos diferentes de instrumentos: el microscopio óptico o fotónico, el microscopio electrónico de transmisión y el microscopio electrónico de barrido.

Las lentes que focalizan la luz en el microscopio óptico son de vidrio o de cuarzo; las de los microscopios electrónicos son electroimanes. Tanto en el microscopio óptico como en el electrónico de transmisión, el rayo de iluminación atraviesa la muestra. En el microscopio electrónico de barrido, se refleja sobre la superficie de la muestra.

Comparación entre diversos tipos de microscopios.

Los mejores microscopios ópticos tienen un poder de resolución de 0,2 micrómetros, o 200 nanómetros, aproximadamente 500 veces mayor que el del ojo. Con el microscopio óptico podemos distinguir las estructuras más grandes dentro de las células eucarióticas y también células procarióticas individuales. Sin embargo, no podemos observar la estructura interna de las células procarióticas ni distinguir entre las estructuras más finas de las células eucarióticas.

Con el microscopio electrónico de transmisión, el poder de resolución aumentó cerca de 1.000 veces respecto del microscopio óptico. Esto se logra utilizando "iluminación" de una longitud de onda mucho más corta, que consiste en haces de electrones en lugar de rayos de luz. Las áreas del espécimen que permiten la transmisión de más electrones ("regiones electrotransparentes") aparecen brillantes y las áreas que dispersan los electrones ("regiones electroopacas") son oscuras. La microscopia electrónica de transmisión suministra en la actualidad un poder de resolución de aproximadamente 0,2 nanómetros, unas 500 mil veces mayor que el del ojo humano. Esa medida equivale más o menos al doble del diámetro de un átomo de hidrógeno.

El poder de resolución del microscopio electrónico de barrido sólo es de aproximadamente 10 nanómetros; sin embargo este instrumento se ha transformado en una herramienta valiosa para los biólogos. En la microscopia electrónica de barrido los electrones que se registran provienen de la superficie del espécimen y no de un corte a través de éste. Las variaciones en la superficie del espécimen afectan el patrón con que se dispersan los electrones; los huecos y fisuras aparecen oscuros y las protuberancias y crestas son claras.

La imagen que finalmente se observa sobre una pantalla de televisión sugiere al observador sensaciones de relieve que corresponden en muy buena aproximación a la topografía de la muestra observada. Se obtienen así representaciones tridimensionales vívidas de las células y de las estructuras celulares, lo cual compensa, en parte, su resolución limitada.

Para ser observadas, las muestras deben ser sometidas a un tratamiento previo. Tanto en el microscopio óptico como en el microscopio electrónico de transmisión, la formación de una imagen con un contraste perceptible exige que diferentes partes de la célula difieran en su transparencia al haz de iluminación, ya sean rayos de luz o electrones. Las partes del espécimen que permiten el paso de la luz o de los electrones aparecen brillantes, mientras que las partes que bloquean el paso del haz de iluminación aparecen oscuras. En el microscopio electrónico de barrido la intensidad de la señal de electrones dispersados por la muestra depende de la inclinación local de la superficie de ésta con respecto al haz. Así, un borde agudo o saliente genera una mayor dispersión de electrones hacia el detector y aparece más claro que una fisura o un hueco. Este hecho posibilita interpretar una micrografía electrónica de manera análoga a una micrografía óptica.

Las células vivas y sus partes componentes son, no obstante, casi completamente transparentes a la luz porque el 70% del peso de las células, aproximadamente, corresponde al agua, a través de la cual la luz pasa fácilmente. Más aun, el agua y las moléculas mucho más grandes que forman estructuras celulares se componen de pequeños átomos de peso atómico bajo (CHNOPS). Estos átomos son relativamente transparentes a los electrones, que son desviados fuertemente por los átomos de peso atómico elevado, como los de los metales pesados. Para crear suficiente contraste cuando se usa el microscopio óptico, las células deben ser tratadas con colorantes u otras sustancias que se adhieran diferencialmente a componentes subcelulares específicos, o reaccionen con ellos, produciendo regiones de opacidad diferente. Para el microscopio electrónico los especímenes se tratan por lo general con compuestos de metales pesados.

Los especímenes que serán estudiados usando un microscopio óptico convencional o un microscopio electrónico de transmisión deben ser fijados, teñidos, deshidratados (para el microscopio electrónico), incluidos y seccionados en cortes finos. Las réplicas de las superficies generalmente se preparan cuando se las quiere estudiar con el microscopio electrónico de barrido.

Para observar células vivas se usan otras técnicas microscopios de contraste de fase y de interferencia diferencial, sistemas ópticos especialmente diseñados que intensifican la escasa interferencia y proporcionan un mayor contraste. La resolución de estos microscopios es limitada, como ocurre en un microscopio óptico común, pero suministran una perspectiva diferente de la célula viva, mostrando aspectos difíciles de detectar con otros sistemas.

Una técnica usada con frecuencia para observar las células vivas es la microscopia de campo oscuro. El haz de iluminación llega a la muestra desde el costado y los sistemas de lentes detectan la luz reflejada por el espécimen, que aparece como un objeto brillante contra un fondo oscuro. Los rasgos de las células que son invisibles en otras microfotografías, a menudo adquieren gran relieve en las de campo oscuro.

En la actualidad se está produciendo un rápido progreso en el uso de otras técnicas microscópicas; por ejemplo, acoplando cámaras de televisión a los microscopios ópticos es posible efectuar las observaciones en la pantalla y grabarlas en una cinta de video o en una computadora personal. Se puede reducir el "ruido" de fondo, mejorar el contraste e intensificar aspectos particulares ajustando los controles (o ejecutando determinadas operaciones con software especialmente diseñado para tal fin). Las técnicas de televisión aplicadas al estudio de la célula viva revelan procesos no vistos previamente dentro de la célula.