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TEMA 1: INTRODUCCIÓN.
La primera idea sobre la aparición de la vida se remonta a la prominencia divina, no es hasta Darwin cuando se cambia dicho punto de vista. La célula es el elemento vivo de organización más sencillo, contiene todos los elementos y mecanismos necesarios para metabolizar y sintetizar las biomoléculas. Controla todos sus mecanismos: momento de iniciar el ciclo celular, rutas metabólicas,… La célula consta de tres características: autoconservación , autoreproducción y autorregulación. Contiene todos los elementos necesarios para conservarse, así mismo, tiene todos los elementos para su regulación; consta de un sistema de regulación: un sistema basado en la inhibición por producto final.
RETROALIMENTACIÓN : es un mecanismo en el cual el producto final inhibe su propia síntesis.
Así también las células contienen todos los mecanismos necesarios para la duplicación de su material genético. Es capaz de dividirse en dos células idénticas repartiendo todo su material.
Los virus se encuentran en el límite de la vida ya que carecen de las tres características citadas, son parásitos y aparecieron posteriormente. Un virus consta de una nucleocápside, en cuyo interior puede haber DNA o RNA. Los virus utilizan la maquinaria celular, podemos decir que son moléculas inteligentes.
La citología es una parte de la biología que estudia la célula desde una perspectiva molecular, estructural y funcional.
La mayoría de organismos son pluricelulares, forman tejidos, en estos las células se encuentran rodeadas pos matriz extracelular; la organización tisular se repite en todos los órganos, los tejidos no están formados por células iguales, realizan funciones generales, mientras que las células realizan varias.
La parte de la biología que estudia la estructura función y organización de los tejidos es la histología. La organografía estudia como los tejidos se agrupan en los diversos órganos. La anatomía se encarga del estudio de los tejidos de forma macroscópica; la biología celular las tres ciencias anteriores.
HISTORIA.
Podemos diferenciar tres etapas: F 0 E 0 Etapa histórica: comprende desde el siglo XVIII- hasta la 1º mitad del s. XIX. Aparecen los primeros microscopios. Descartes , filosofo de la Razón, empezó a disecciones animales y humanos, creía que los seres vivos se diferenciaban de las máquinas únicamente en el tamaño de las piezas. Cambio la teoría animista por la teoría mecanifista. Aparecen los primeros científicos que fabricaban sus propios microscopios. Los hermanos Hanssen fabricaron el primer microscopio compuesto que consta de dos sistemas de lentes (1595). Hooke (16635-1702) construía sus propios microscopios, en 1665 publicó Micrographia , fue el primero en describir las células, describió en concho que le recordaba un panal de abejas, su sentido era el de poro. Principalmente lo que observo fueron las paredes celulares vacías. Van Leeuwenhoek también fabricaba sus propios microscopios con los que conseguía hasta 400 aumentos, realizo varias descripciones, sobre todo de líquidos, describio bacterias, espermatozoides, glóbulos rojos, la estriación de la fibra muscular y la estructura del cristalino.
Los microscopios presentaban varios problemas denominados aberraciones:
a) La aberración cromática consiste en que el punto focal de las distintas longitudes de onda no coinciden, hoy en día existen varias soluciones como por ejemplo utilizar varios tipos de lentes, Los objetivos apocromáticos tienen solucionadas todas las aberraciones cromáticas de las distintas longitudes de onda.
b) La aberración esférica se debe a que los rayos que pasan por el centro de la lente y por los laterales no convergen en el mismo punto; se soluciona utilizando distintos tipos de lente o cambiando el tipo de vidrio de una lente a otra.
La primera etapa termina con la promulgación de la Teoría Celular , propuesta por Schleiden y Schwann ; esta teoría se basa en dos puntos:
a) La célula es la unidad fundamental de los seres vivos.
b) La célula consta de membrana, cuerpo celular y núcleo.
Schwann decía que las células tenían una doble vida, como célula individual y como componente de un tejido. “Si entendemos el papel de las células dentro del tejido podremos entender el funcionamiento de los organismos.”
F 0 E 0 Etapa clásica: comprende desde la 2ª mitad del XIX- a la 1ª mitad del s. XX. Es una etapa de perfeccionamiento de las técnicas. Se confirma la Teoría Celular, se producen mejoras de las técnicas y métodos de estudio; investigadores como Virchow (1821-1902) “Omnis cellula e cellula”, creía que una célula se originaba a partir de otra célula, en esto momento seguía vigente la teoría de la generación espontánea.
Pasteur , padre de la microbiología, realizo varios experimentos para descartar dicha teoría; estableció las bases microbiológicas de las enfermedades, realizo estudios sobre las vacunas y la inmunización, así como sobre las fermentaciones. Ramón y Cajal , promulgó la Teoría Neuronal que completa la Teoría Celular; con respecto la SN, las células de este no se veían como células aisladas, pudo demostrar que el sistema nervioso no era una excepción. Ganó el Nobel en 1906, junto a Camille Golgi , tiño el SN con sales de plata (tinción argénica) técnica desarrollada por Camille Golgi.
Se produce el avance en técnicas histológicas. Abbe introdujo varias mejoras en los microscopios como por ejemplo el objetivo de inmersión y los objetivos apocromáticos, otras mejoras fueron el desarrollo del diafragma y la microfotografía. Se desarrollan técnicas de fijación por ejemplo por congelación o agentes químicos, la aparición de los micrótomos, instrumentos capaces de realizar cortes muy finos para que pueda pasar a través de ellos la luz (1866-1881). Se produce también el desarrollo de las técnicas de tinción, Ehrlich propuso las bases.
F 0 E 0Etapa moderna: desde la 2ª mitad del s. XX- a la actualidad. Desarrollo del poder tecnológico; se produce la convergencia de varios campos científicos. Se produce el desarrolla de una concesión molecular de la célula. La microscopia electrónica desarrollada por Knoll y Ruska , en 1932; se produce el desarrollo del utra-micrótomo y de la microscopia de fluorescencia. Aparición de diversas técnicas: fraccionamiento celular, cultivo celular, histoquímica, inmunoquímica,… El MET, funciona también por transparencia, el MEB permite estudiar la superficie de los seres vivos, pero o es tan utilizado en biología. El fraccionamiento celular consiste en romper las células y separar los distintos componentes por su peso o densidad. El cultivo cellar supone el cultivo de células en el laboratorio, se trabaja en condiciones esteriles. Se conservan en estufas a 37ºC como si se encontraran en un organismo. La técnica del DNA recombinante, se debe en parte a Watson y Crick (1953), se descubren las endonucleasas de restricción que cortan el DNA por secuencias especificas, las ligasas son capaces de unir extremos de DNA. Podemos introducir genes en las bacterias las cuales realizan copias que luego podemos secuenciar, así mismo pueden expresar dichos genes, como por ejemplo la insulina.
EVOLUCION CELULAR: PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS.
Los eucariotas son aeróbicos , mientras que los procariotas pueden ser anaróbicos y obtener energía sin la necesidad de oxígeno. Los procariotas son fundamentalmente unicelulares, mientras que los eucariotas son fundamentalmente pluricelulares, no obstante existen los protistas que son unicelulares.
El concepto de compartimentación se refiere a que los eucariotas presentan orgánulos separados por membrana dentro de los cuales puede haber características distintas con funciones distintas, además suponen un extra de superficie que se usa para llevar a cabo procesos determinados como la fosforilación oxidativa o la fotosíntesis. El citosol también se puede considerar como un compartimiento más. Los eucariotas además presentan citoesqueleto, una red de filamentos proteicos de tres tipos diferentes, presenta funciones muy importantes como por ejemplo durante la mitosis, los movimientos celulares y la contracción muscular.
