Fotosíntesis

Comprendiendo la fotosíntesis: definición

En la naturaleza, existen organismos que se alimentan de otros seres vivos, y son llamados heterótrofos. También existen unos capaces de sintetizar su propio alimento sin necesidad de usar materia orgánica de otros seres vivos. A estos organismos se les llama autótrofos. Dentro de esta categoría se incrustan las plantas verdes, que realizan un proceso denominado fotosíntesis.

La fotosíntesis puede definirse como un proceso químico mediante el cual se sintetizan sustancias orgánicas a partir de la energía lumínica solar. Gracias a esta energía, las plantas convierten el agua del suelo y el dióxido de carbono del aire en glucosa, un nutriente esencial que les provee energía y permite la fabricación de la celulosa.

La fotosíntesis, forma básica de nutrición del reino Plantae, tiene lugar en los cloroplastos, que presentan un pigmento llamado clorofila. Éste interviene en el proceso fotosintético y dota del característico color verde a las plantas.

Todas las plantas que realizan la fotosíntesis son organismos fotoautótrofos. La fuente de energía de éstos es la luz del sol y su principal fuente de hidrógeno es el agua.

Partes de la célula vegetal implicadas en la fotosíntesis

Cloroplastos.
Son los orgánulos que contienen la clorofila y las enzimas necesarias para llevar a cabo el proceso. Es la clorofila la que absorbe la energía de la luz.

Membrana celular.
Permite la entrada y salida a la célula del agua, el gas y las moléculas.

Vacuola.
Alberga la savia que mantiene rígida la célula.

Pared celular.
Otorga fuerza y rigidez a la célula.

Citoplasma.
Contiene las enzimas y las proteínas que la célula necesita para efectuar la fotosíntesis.

Núcleo.
Es sitio que alberga el ADN de las enzimas y proteínas usadas durante la fotosíntesis.


Etapas de la fotosíntesis

Como todo proceso, la fotosíntesis consta de etapas bien diferenciadas, que son básicamente dos:

Fase luminosa.
La planta capta la energía solar por medio de la clorofila en las células de las hojas y fabrica una molécula llamada adenosín trifosfato o trifosfato de adenosina (ATP), rica en energía. Durante la misma fase las moléculas del agua que se absorbió del suelo se “rompen” debido a la luz y entonces el vegetal desprende oxígeno, el cual se libera a la atmósfera.

Fase oscura.
La energía que la planta obtuvo durante la fase luminosa es usada para sintetizar la glucosa a partir del agua y el dióxido de carbono captado de la atmósfera terrestre. Se le llama fase oscura porque a diferencia de la anterior, no necesita la luz solar.

→ La ecuación del proceso de fotosíntesis es:
Dióxido de carbono + Agua → Glucosa + Oxígeno

→ Que se traduce en:
6CO2 + 6H2O → C6H1206 + 6O2

La producción de la glucosa, un tipo de azúcar, es necesaria tanto para la nutrición como para la respiración de la planta. Puede usarse para convertirse en almidón, producir la celulosa que refuerza y protege la pared celular, y descomponerse durante la respiración.

La velocidad de la fotosíntesis no es siempre igual, pues la temperatura, la intensidad de la luz y la concentración de dióxido de carbono pueden limitar la velocidad.


Importancia de la fotosíntesis para los seres vivos

La fotosíntesis es el proceso químico más importante en la Tierra y es completamente imprescindible para la supervivencia de los seres vivos. Los animales, incluidos los seres humanos, viven porque las plantas existen y éstas viven gracias a la fotosíntesis.

Debido a que las plantas pueden nutrirse por medio de este proceso, otros organismos obtienen alimento de ellas: raíces, tallos, corteza, hojas, flores y frutos. Por otra parte, el proceso libera uno de los productos más importantes para la respiración: el oxígeno.

Durante los últimos tiempos la presencia de las plantas se ha reconsiderado por su capacidad para reducir los gases nocivos que las industrias y los automóviles liberan a la atmósfera. Es por eso que los bosques frondosos son una especie de “pulmones” para la Tierra.

La Célula Vegetal

Como su nombre sugiere, la célula vegetal es aquella que compone a los miembros del reino Plantae. Es una célula eucariota, con un núcleo diferenciado, membrana y citoplasma al igual que la célula animal. Ambos tipos de células comparten algunas otras características pero difieren en otras. Específicamente, la célula vegetal cuenta con partes exclusivas ya que realiza un proceso único en el reino Plantae conocido como fotosíntesis.

No obstante sus diferencias con la célula animal, es importante recordar que todas las células contienen el material genético hereditario que pasa a los descendientes. Los genes se encuentran dispuestos en unas estructuras llamadas cromosomas.

La célula vegetal es la encargada de la fotosíntesis, un proceso importantísimo en la naturaleza en el que se desprende el oxígeno vital que los seres humanos respiran.


Partes de la célula vegetal

Núcleo. Es el centro mismo de la célula y contiene la información genética. En todas las células de los miembros de una misma especie se halla el mismo número de cromosomas.

Membrana nuclear. Recibe otro nombre: envoltura nuclear. Es una delgada capa de lípidos con orificios que consienten el acceso y la salida de material al núcleo de la célula.

Membrana plasmática o celular. Es también una capa externa pero en este caso envuelve toda la célula. En su composición predominan los lípidos y las proteínas y su superficie exhibe unos diminutos orificios necesarios para los procesos de intercambio entre la célula y el exterior.

Pared celular. Es una capa o estructura rígida compuesta principalmente por celulosa y cuya función es proteger la membrana plasmática.

Citoplasma. Es la materia dentro de la membrana plasmática que contiene al citosol y a los orgánulos de la célula. Está revestida por una delgada película. Para entenderlo mejor, es todo lo que se encuentra entre la membrana plasmática y el núcleo.



Organelos u orgánulos:

Retículo endoplasmático. Se define como un sistema de membranas que rodean el núcleo, gracias a las cuales se realiza la síntesis de algunas sustancias.

Aparato de Golgi. Se trata de un conjunto de sacos de forma aplanada y dispuestos de forma apilada, que se encarga de enviar sustancias a través de la membrana plasmática.

Cloroplastos. Son los orgánulos más característicos de la célula vegetal pues en ellos tiene lugar el proceso de fotosíntesis. Contienen una sustancia de color verde o pigmento que recibe el nombre de clorofila y que confiere a las plantas su distintiva coloración verde.

Ribosomas. Son los sitios donde se preside la síntesis de proteínas. Se componen de proteínas y ARN ribosómicos.

Vacuolas. Contienen líquido. Una vacuola es un orgánulo de considerable tamaño rodeado por una membrana. Gracias a las vacuolas los tejidos de las plantas permanecen rígidos.

Mitocondrias. Están envueltas en dos membranas y normalmente se observan unas crestas en la membrana interna. En las mitocondrias se realiza la respiración celular y se produce ATP (Trifosfato de adenosina).


Funciones de la célula vegetal


En general, todas las células contienen el material hereditario que pasa de generación en generación. Al mismo tiempo, son el punto donde se llevan a cabo las imprescindibles funciones bioquímicas que sintetizan moléculas esenciales.

A diferencia de la célula animal, la vegetal posee una pared celular que aporta rigidez y protección a la membrana plasmática. Los cloroplastos y las vacuolas son también inherentes a las células de cualquier tipo de planta que realiza la fotosíntesis. Este proceso es el responsable de la tonalidad verde de las plantas y de la transformación de la materia inorgánica en materia orgánica a partir de la energía del Sol. Es un elemento importantísimo en la naturaleza ya que desprende el oxígeno vital que los seres humanos respiran.

La Célula Animal

La Célula Animal

Información y Características

Todos los animales son organismos pluricelulares y su unidad básica es la célula eucariota. Se diferencia de la célula procariota, propia de los organismos del reino Monera, por la presencia de un núcleo diferenciado rodeado de una membrana nuclear.

Los animales están formados por millones de células con formas diversas. Ejemplos de células en los miembros del reino Animalia son las neuronas del sistema nervioso, los leucocitos del sistema inmunitario y los óvulos y espermatozoides del sistema reproductor.

Las células animales tienen un diámetro inferior al de las células vegetales y no poseen pared celular ni cloroplastos.

Partes de la célula animal

Núcleo. El núcleo es a la célula como el cerebro es al animal. En pocas palabras, el núcleo de la célula es el responsable de dictar las instrucciones para el funcionamiento correcto de muchos procesos biológicos. Es un elemento muy importante ya que alberga el ácido desoxirribonucleico (ADN) que contiene la información genética a heredar. El ADN unido a proteínas forma la cromatina, la cual, al condensarse al momento de la división celular, genera unas estructuras semejantes a hilos: los famosos cromosomas.

El núcleo es un orgánulo ya que se encuentra en el citoplasma. Ocupa hasta el 10 por ciento del espacio del interior de la célula y es el componente más grande de la célula.

Membrana celular o plasmática. Es una delgada capa que rodea el citoplasma y separa la célula del exterior. Cuenta con unos poros o canales de proteínas que comunican el interior con el medio externo, gracias a las cuales ocurre el ingreso de sustancias útiles para la nutrición y la salida de aquellas que son desecho. Es una membrana semipermeable.

Su composición se caracteriza por la presencia de una doble capa de fosfolípidos.

Citoplasma. Se trata de la materia gelatinosa donde se llevan a cabo las reacciones químicas ya que contiene los orgánulos o partes especializadas de la célula y el citosol, una sustancia incolora y de consistencia semilíquida en la que se encuentran numerosas moléculas.


Organelos:

Retículo endoplasmático. Es un sistema de canales y sacos aplanados e interconectados envueltos en una membrana. La elaboración, almacenamiento y transporte de algunas sustancias tiene lugar en este organelo. También otorga soporte interno.

Ribosomas. Son partículas esféricas formadas por ARN ribosómico y proteínas. Los ribosomas pueden encontrarse en dos formas: libres en el citoplasma o asociados a las membranas del retículo endoplasmático. Son los encargados de elaborar moléculas de proteínas mediante la unión de aminoácidos.

Mitocondrias. Aportan energía a la célula por medio de la respiración celular y es donde se elabora el Trifosfato de Adenosina (ATP, por sus siglas en inglés), una molécula que constituye la principal fuente de energía.

Aparato de Golgi. Es el organelo que recibe las proteínas y los lípidos del retículo endoplasmático y en donde se realiza la recopilación de todas las sustancias que la célula expulsa a los lisosomas o a través de la membrana plasmática.

Lisosomas. Facilitan la asimilación de las sustancias al hacerlas más pequeñas. Se encargan de eliminar los residuos mediante la digestión de las sustancias no deseadas por el citoplasma. A la vez, protegen la célula de cuerpos extraños.

Peroxisomas. Son organelos que albergan una gran cantidad de enzimas necesarias para diversas reacciones metabólicas.

Centriolo. Estructura cilíndrica que interviene en dos procesos: división y locomoción (movimiento) celular. Junto con otro centriolo, conforma el centrosoma, una estructura localizada cerca del núcleo.

El centrosoma sólo se encuentra en la célula animal.



Funciones de la célula animal

Las formas, tamaños y tareas de las células de los animales son muy variadas, pero en general tienen un diámetro inferior al de las células vegetales. Muchas están especializadas para la realización de una función específica: detectar y comunicar sensaciones, constituir tejidos de sostén, etcétera.


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En la parte inferior encontrarás una célula para imprimir y practicar identificando los nombres de las principales partes de una célula animal.

La Célula

¿Qué es una célula? La célula es la unidad biológica, funcional y estructural básica de cualquier cosa viviente.




Todo ser vivo está formado por células. Absolutamente todos los organismos. La piel, el cabello, los ojos y los órganos internos. La célula es la unidad biológica, funcional y estructural básica de cualquier cosa viviente y a la vez, la célula es el organismo más pequeño de todos, capaz de realizar las funciones de nutrición, relación y reproducción.

Un ser vivo está constituido por una, millones o billones de células repartidas hasta en el último resquicio de su estructura. Claro, no todas las células son iguales, puesto que muchas están especializadas en alguna función y se encuentran agrupadas en zonas particulares.

Nombrar cada una de las tareas de las células ocuparía mucho espacio y tiempo, pero pueden nombrarse: contener el material hereditario y transmitirlo a las siguientes generaciones, absorber los nutrientes de los alimentos, efectuar procesos vitales y proporcionar una estructura corporal.

Aunque no pueden ser observadas a simple vista, los científicos las han identificado a través de microscopios ópticos. Pueden presentar formas esféricas, poliédricas, alargadas y prismáticas, pero la variedad de formas sólo está presente en aquellos seres vivos constituidos por más de una célula.



Breve historia del estudio de la célula


En 1665, el científico inglés Robert Hooke publicó su obra Micrographia, la cual expuso por primera vez dibujos de lo que había observado bajo un microscopio óptico. Sobresale también por haber sido la obra que expuso la palabra “célula”, acuñada por Hooke.

“Célula” procede de la palabra en latín cella, que significa “hueco” según el Diccionario de la Real Academia Española. Sin embargo, la palabra “célula” alude a los espacios que Hooke observó en una lámina de corcho, al darse cuenta de su parecido con las celdas de los panales de abejas. Aunque se le reconoce como el descubridor de la célula, Hooke no pudo profundizar más allá de la descripción somera.

A principios de la década de 1830, Theodor Schwann y Matthias J. Schleiden pasaron a la historia al exponer que todos los seres vivos están formados por células, tras haber efectuado diferentes estudios. Durante los años siguientes otros científicos dieron forma a la Citología, el estudio de la célula, y algunos se enfocaron en aspectos específicos. En 1855 Rudolph Virchiow afirmó que las células se derivan de otras gracias al proceso de división celular.

Uno de los descubrimientos más importantes en la historia de la Citología fue anunciado en 1953, ya que James Watson y Francis Crick habían encontrado la estructura de doble hélice del ADN contenido en las células.





Tipos de células



Se conocen dos tipos básicos de células:

Células eucariotas. Poseen un núcleo diferenciado de sus otras partes. En otras palabras, una célula eucariota posee citoplasma, mitocondrias, vacuolas, etcétera, que pueden identificarse plenamente en su interior. El ADN o material hereditario está contenido únicamente en el núcleo celular. Los organismos constituidos por células eucariotas son los seres eucariontes.

Células procariotas. No poseen un núcleo y por consiguiente tampoco membrana nuclear. El ADN se encuentra esparcido por todo el citoplasma y éste no contiene mitocondrias, lisosomas, centriolos ni vacuolas. Los seres vivos formados por células procariotas reciben el nombre de organismos o seres procariontes.

Una tipología más considera dos tipos de células en función del organismo al que pertenecen, en este sentido, existen células animales y células vegetales.




Constitución de la célula

El estudio elemental de la célula hace ver que esta unidad es diferente en los animales y vegetales. Ambas tienen en común la presencia de membrana celular, citoplasma, núcleo y otras estructuras llamadas orgánulos. Sin embargo, los orgánulos que cada una posee son diferentes. En las células animales se presentan mitocondrias, ribosomas, retículo endoplasmático, aparato de Golgi y centriolos, mientras que las células vegetales contienen cloroplastos, vacuola permanente y pared celular.