Biología de primaria y secundaria · Grades 1–9
45La célula, unidad de la vida
El Capítulo 29 terminaba con una promesa: las celditas no están vacías. Este curso vuelve a salir el microscopio del colegio — con mejores preparaciones y preguntas más afiladas. ¿Qué hay exactamente dentro de una célula? ¿Se diferencian las células vegetales de las animales? ¿Y es una célula una parte de un ser vivo, o puede una sola célula ser un ser vivo entero? La unidad más pequeña de la biología merece un capítulo a fondo.
45.1 Por dentro de la célula
Definición 45.1 (Las partes de la célula)
Bien mirada, toda célula enseña el mismo equipo básico:
- la membrana, la envoltura exterior fina de la célula, que la mantiene unida y controla lo que entra y lo que sale;
- el citoplasma, el relleno gelatinoso donde se hace el trabajo de la célula;
- el núcleo (el punto oscuro de la Observación 29.6), el centro de mando que dirige la vida de la célula y su división.
Membrana, citoplasma y núcleo: el equipo de tres piezas de casi todas las células de todas las plantas, todos los animales y todos los hongos.
Proposición 45.2 (Las células vegetales llevan extras)
Las células vegetales añaden equipo propio:
- una pared celular rígida por fuera de la membrana — las paredes que hacen el enladrillado de la piel de cebolla (Ejemplo 29.5) y que les dan a las plantas su rigidez para sostenerse sin huesos;
- unos granos verdes de la sustancia que atrapa la luz, en el citoplasma — los talleres de las productoras (Proposición 40.3), ausentes de todas las células animales;
- a menudo una bolsa grande llena de agua cuya presión mantiene turgente la célula — marchitarse (Ejemplo 3.9) es que esas bolsas se queden flojas.
Demostración. Admitido a este nivel. ∎
Ejemplo 45.3 (Distinguir las preparaciones)
De vuelta al microscopio con las dos preparaciones del Ejemplo 29.5, las diferencias ya tienen nombre. Piel de cebolla: paredes rectas que se encuentran en esquinas — paredes celulares; un núcleo empujado a un lado — cosa de la bolsa de agua. Células de mejilla: sin paredes, contornos blandos y redondeados — solo membrana — y el núcleo cerca del centro. De un vistazo ya se lee si es vegetal o animal.
45.2 Vidas enteras en una sola célula
Definición 45.4 (Seres vivos unicelulares)
Un ser vivo unicelular es un organismo completo de exactamente una célula (Observación 29.9). Dentro de una sola membrana se alimenta, se mueve, percibe y se reproduce — dividiéndose en dos (la división de la Proposición 29.7, como historia de vida completa). La levadura del Ejemplo 43.5 es uno; también lo son los nadadores de cualquier gota de charca y casi todos los microbios del suelo, del yogur y de las manos.
Ejemplo 45.5 (Una gota de agua de charca, recorrida)
Una gota de la pared verde del acuario, bajo la lente: una célula con forma de zapatilla que pasa remando con pelillos que baten, más rápida que ninguna otra cosa a la vista; células verdes sueltas — productoras nadadoras, que atrapan la luz como cualquier hoja; una mancha que rodea su comida y se la traga entera. Cada una se alimenta, se mueve, esquiva — la vida completa de un animal o de una planta, metida en el presupuesto de una sola célula.
Observación 45.6 (Una célula o muchas: dos maneras de estar vivo)
Un organismo unicelular lo hace todo con una célula; tu cuerpo lo hace todo con decenas de miles de millones de millones, especializadas — células de mejilla para revestir, células musculares que se contraen (Definición 17.6), células nerviosas que llevan los mensajes de la Proposición 33.2. Muchas células permiten repartirse el trabajo; una célula significa todos los oficios en una sola habitación. Los dos planes funcionan: los unicelulares son los seres vivos más numerosos de la Tierra.
45.3 La teoría celular
Proposición 45.7 (La teoría celular)
Dos frases, con siglos de elaboración, resumen este capítulo y el Capítulo 29:
- todos los seres vivos están hechos de una o más células, las unidades más pequeñas de la vida;
- todas las células proceden de la división de una célula que ya existía.
No se ha encontrado nunca ninguna excepción — ni en el mar más profundo ni en la charca de roca más antigua. La segunda frase tiene una consecuencia enorme: todas las células vivas de hoy continúan una cadena ininterrumpida de divisiones que llega hasta la vida más temprana — el parentesco (Proposición 44.4) escrito a escala de célula.
Demostración. Admitido a este nivel. ∎
Método 45.8 (Leer cualquier organismo a escala celular)
Ante cualquier ser vivo:
- pregunta primero: ¿una célula o muchas?
- si son muchas: espera clases especializadas — de revestir, de transportar, de contraerse, de mandar;
- ¿vegetal o animal? busca paredes y granos verdes al microscopio;
- cualquier crecimiento, reparación o reproducción que observes: tradúcelo a divisiones de células — la frase 2 garantiza que la traducción existe.
Ejemplo 45.9 (La teoría en marcha dentro de este libro)
La frase 1 avaló la unidad de la vida (Proposición 29.2); la frase 2 avaló el crecimiento por división (Ejemplo 29.8), la levadura que dobla la masa, los descomponedores que se multiplican en el montón caliente y las plantillas de microbios del Capítulo 43. Una teoría pequeñita que sostiene una buena parte de la biología de este curso.
45.4 Ejercicios
Ejercicio 45.1 ★
Nombra el equipo de tres piezas de toda célula, con la tarea de cada pieza.
Solución
Solución de Ejercicio 45.1.
La membrana — la envoltura fina que mantiene unida la célula y controla lo que entra y lo que sale; el citoplasma — el relleno gelatinoso donde se hace el trabajo; el núcleo — el centro de mando que dirige la vida de la célula y su división.
Ejercicio 45.2 ★
Nombra los tres extras de la célula vegetal y qué hace cada uno.
Solución
Solución de Ejercicio 45.2.
La pared celular rígida — rigidez vegetal sin huesos; los granos verdes — los talleres del oficio de las productoras que atrapan la luz; la bolsa grande de agua — su presión mantiene turgente la célula.
Ejercicio 45.3 ★
Al microscopio, ¿cómo se distingue una célula de piel de cebolla de una célula de mejilla? Dos diferencias que se ven.
Ejercicio 45.4 ★
¿Qué es un ser vivo unicelular? Nombra dos de este capítulo.
Ejercicio 45.5 ★
Enuncia las dos frases de la teoría celular.
Solución
Solución de Ejercicio 45.5.
Todos los seres vivos están hechos de una o más células, las unidades más pequeñas de la vida; y todas las células proceden de la división de una célula que ya existía.
Ejercicio 45.6 ★
¿Cómo se reproduce un organismo unicelular?
Solución
Solución de Ejercicio 45.6.
Dividiéndose en dos: una célula se convierte en dos organismos completos.
Ejercicio 45.7 ★★
¿Por qué se sostienen de pie las plantas sin huesos? ¿Qué dos piezas del equipo de la célula vegetal se reparten la tarea — y qué es marchitarse, a escala de célula?
Solución
Solución de Ejercicio 45.7.
Las paredes celulares rígidas y las bolsas de agua turgentes: millones de células con pared y a presión se apuntalan unas a otras como un enladrillado hinchado. Marchitarse es que las bolsas se queden flojas — presión perdida por falta de agua y estructura entera que se cae.
Ejercicio 45.8 ★★
¿Qué parte de la célula es el taller de las productoras de la Proposición 40.3? ¿Por qué tiene que faltarle a todas las células animales, según la Proposición 41.1?
Solución
Solución de Ejercicio 45.8.
Los granos verdes. Los animales son consumidores — transformadores de materia orgánica comida y nunca fabricantes a partir de lo mineral — así que sus células no llevan granos de fabricación: el equipo encaja con el oficio, célula a célula.
Ejercicio 45.9 ★★
Da tres clases de células especializadas de tu cuerpo y el oficio de cada una, sacadas de la Observación 45.6.
Ejercicio 45.10 ★★
Traduce a divisiones de células, según el Método 45.8: un rasguño que se cura; una masa que dobla su tamaño de la noche a la mañana; un renacuajo que crece.
Solución
Solución de Ejercicio 45.10.
Rasguño que se cura: células de la piel que se dividen para reconstruir la zona. Masa que dobla su tamaño: células de levadura que se dividen una y otra vez en la masa caliente y llena de azúcares. Renacuajo que crece: sus células que se dividen y se especializan mientras el cuerpo se construye.
Ejercicio 45.11 ★★
Los nadadores verdes de la gota de charca son células sueltas que atrapan la luz. ¿Qué oficio de la Definición 34.3 hacen y qué los convierte eso en la red alimentaria de la charca?
Solución
Solución de Ejercicio 45.11.
El oficio de las productoras: fabricación unicelular de materia orgánica a partir de suministros minerales y de luz. En la red de la charca son primeros eslabones — el piso verde que pastan los renacuajos y las pulgas de agua.
Ejercicio 45.12 ★★★
Tómate en serio la segunda frase de la teoría celular, como la Observación 44.8 se tomó el árbol: ¿qué cadena ininterrumpida conecta una de tus células de mejilla con el pasado lejano? Enuncia la consecuencia en una frase.
Solución
Solución de Ejercicio 45.12.
Cada una de tus células salió de una división, y su célula madre salió de otra división, sin una sola interrupción — hacia atrás pasando por el óvulo fecundado, por las células de tus padres y más allá, hasta el pasado profundo de la vida. La consecuencia en una frase: todas las células vivas, las tuyas incluidas, son el último eslabón de una cadena ininterrumpida de divisiones tan antigua como la propia vida.
45.5 Problema: La tarde de microscopía
Problema 45.1
Problema de fin de semana — cuatro preparaciones, una teoría
La tarde de microscopía de la clase: cuatro puestos y cuatro preparaciones — piel de cebolla (A), raspado de mejilla (B), una gota de agua de charca (C) y una muestra de yogur (D). Cada equipo recorre los cuatro y va guardando sus dibujos.
Parte I — Los puestos A y B.
- En el puesto A el equipo dibuja “ladrillos” de paredes rectas, cada uno con un punto oscuro apretado a un lado. Nombra la pared, el punto y al culpable del apretujón.
- En el puesto B: células redondeadas, sin paredes y con los puntos en el centro. Enumera el equipo que tienen las células de A y que les falta a las de B — y el equipo que comparten las dos.
- Un compañero pregunta por qué las células de cebolla, de un bulbo criado bajo tierra, no enseñan granos verdes. Responde con la tarea de los granos y con la dirección del bulbo.
- ¿De quién son las células de la preparación B? Di qué implica eso según la frase 2 de la teoría celular: ¿de dónde salió cada una de esas células?
Parte II — Los puestos C y D.
- Puesto C: la remera con forma de zapatilla, los nadadores verdes, la mancha que fluye. Nombra de cada uno las actividades vitales que se ven en un minuto de observación — y concluye qué es cada uno.
- Los nadadores verdes son células sueltas y aun así son productoras. ¿Qué pieza del equipo tiene que enseñar el dibujo para demostrarlo?
- La muestra de yogur del puesto D enseña células diminutas por parejas y en cadenas, en cantidades enormes. Relaciónalas con el Ejemplo 43.6: ¿qué le hicieron esas células a la leche y qué son, en el vocabulario de este capítulo?
- Un equipo afirma que la preparación D no enseña “ningún ser vivo, solo motas”. ¿Qué única observación — con paciencia o con una preparación templada — zanjaría si las motas están vivas, según la frase 2 de la teoría celular?
Parte III — La redacción.
- La redacción tiene que clasificar las cuatro preparaciones según: ¿una célula o muchas? ¿vegetal, animal o ninguna de las dos? Hazlo.
- Todos los dibujos de la tarde enseñan el mismo equipo de tres piezas. Enuncia el equipo y de qué es prueba que sea universal (Proposición 29.2).
- El profesor cierra: “todo lo que habéis dibujado hoy fue en su día una sola célula”. Defiende la frase para la cebolla, para la dueña de las células de mejilla y para las cadenas del yogur.
- Formula el hallazgo de la tarde como la teoría celular — dos frases — y señala, para cada preparación, qué frase ilustró mejor.
Solución
Solución de Problema 45.1.
1. La pared: la pared celular vegetal. El punto: el núcleo. El culpable del apretujón: la bolsa grande de agua, que empuja el núcleo hacia un lado.
2. A tiene la pared, la bolsa de agua (y, en las partes verdes, granos verdes) que le faltan a B. Las dos comparten el equipo: membrana, citoplasma y núcleo.
3. Los granos son los talleres que atrapan la luz — y un bulbo subterráneo vive a oscuras, donde los talleres estarían parados: la planta los construye en sus hojas iluminadas, no en su almacén enterrado.
4. Las propias células de los alumnos. Por la frase 2, cada una salió de la división de una célula que ya existía — una cadena de divisiones que llega hasta el óvulo fecundado de cada alumno.
5. La remera: se mueve, se orienta, se alimenta — un organismo unicelular completo (de los parecidos a un animal). Los nadadores verdes: se mueven y atrapan la luz — productoras unicelulares. La mancha: fluye y engulle comida — una cazadora unicelular. Cada una enseña en una sola célula las actividades de una vida entera.
6. Los granos verdes — el equipo que atrapa la luz y que hace funcionar la fabricación de las productoras.
7. Se alimentaron del azúcar de la leche y soltaron el ácido que la cuajó y la convirtió en yogur: son seres vivos unicelulares — la plantilla de microbios, vista por fin en persona.
8. Ver dividirse una mota: una que se convierte en dos y dos en cuatro — la división es la firma que la frase 2 les exige a los vivos. (En una preparación templada, los microbios del yogur lo hacen en unas horas.)
9. A: muchas células, vegetal. B: muchas células (una muestra de un animal pluricelular), animal. C: células sueltas — parecidas a animales (la remera, la mancha) y parecidas a plantas (los nadadores verdes) una al lado de otra. D: células sueltas, ni vegetales ni animales — microbios.
10. Membrana, citoplasma y núcleo. Que sea universal en la cebolla, la mejilla, la charca y el yogur es prueba de la unidad de la vida: un solo plano de construcción debajo de todo ello.
11. La cebolla creció por divisiones a partir de una célula fabricada por su planta madre; el alumno empezó siendo un solo óvulo fecundado; cada cadena del yogur empezó con un solo microbio que se dividía y se dividía. Todo lo dibujado se remonta a una única célula de partida.
12. Frase 1 — todos los seres vivos están hechos de células: la enseñan mejor A y B (y el recorrido en su conjunto). Frase 2 — toda célula procede de una célula que se divide: la enseñan mejor C y D, donde la división es una manera de vivir que se ve.