Teoría Celular

La teoría celular postula que la célula es la unidad estructural y funcional de todo ser vivo.

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Teoría Celular

Teoría Celular

La teoría celular, basada en la tesis de que las células son las unidades básicas del organismo, abrió una vía de investigaciones experimentales, primero en Italia y después en Francia e Inglaterra, sobre los mecanismos de la diversidad celular, su reproducción y el desarrollo de los organismos. Para establecer dicha teoría fue imprescindible el desarrollo de la microscopía y la invención de técnicas de tinción, además del diseño de los instrumentos de corte, que revelaron la existencia de un mundo completamente desconocido para esa época.

Hablemos un poco sobre la microscopía.

Microscopía

El origen de la microscopía se encuentra a mediados del siglo XVI. Se considera que su desarrollo ha pasado por tres etapas: la microscopía de luz, la electrónica, y recientemente, la de barrido por sonda.

  • 1. En la microscopía de luz

    Conocida como óptica o fotónica, para formar la imagen se utilizan lentes de vidrio y una fuente de iluminación con luz. Se logra una resolución de 0.2 mm. Los tipos de microscopios que se desarrollaron son el de campo claro, contraste de fases, campo oscuro, polarización y contraste diferencial de interferencia, epifluorescencia y confocal.

  • 2. En la microscopía electrónica

    Para formar la imagen se utilizan lentes electromagnéticas y la fuente de iluminación es un haz de electrones. La resolución que se obtiene puede ser de 5 nm o milimicras. Los microscopios representativos de este tipo son el electrónico de barrido y el electrónico de transmisión, inventados en la década de 1930.

  • 3. En la microscopía de barrido por sonda

    La imagen se forma por la interacción de una punta muy fina y la muestra. La resolución es de angstroms, o décimas de nanómetros. Tiene dos variantes: la microscopía de tunelamiento y la microscopía de fuerza atómica. Este tipo de instrumentos fueron inventados en la década de 1980.

Antes de que se inventara el microscopio, sólo aquellos organismos que eran visibles eran considerados seres vivos. Resultaba inimaginable la existencia de microorganismos y los efectos que ejercen sobre nosotros.

Si bien a Zacharias Hansen y a Antonie van Leeuwenhoek se les atribuye la invención y construcción de varios microscopios, fue este último quien hizo cuidadosas observaciones de espermatozoides, bacterias, huevecillos de insectos y protozoarios. Estos descubrimientos fueron un duro golpe para la creencia de la generación espontánea, ¡en esa época se creía que las larvas de insectos se originaban de las semillas!

La comprensión humana sobre la naturaleza de la vida a nivel celular llegó lentamente. En 1665, el inglés Robert Hooke, por medio de un microscopio primitivo, descubrió las células por primera vez y acuñó el término de “célula" para denominar a los esqueletos que las células dejan al morir y que hoy conocemos como pared celular. Hooke describió que los robles y otras plantas contenían células llenas de jugos. Sin duda, la presencia de la pared celular facilitó las observaciones sobre la estructura celular de los tejidos vegetales a través del microscopio. En dichas observaciones destaca el italiano Marcelo Malpighi, quien llamara “túbulos” a los vasos sanguíneos y “sáculos” a las células.

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cork_Micrographia_Hooke.png

La invención del microscopio en el siglo XVII cambió radicalmente la visión que existía sobre los seres vivos, y al mismo tiempo se convirtió en un instrumento indispensable para el estudio de la Biología. Sin embargo, imponía una gran limitación física para averiguar la estructura celular. En ese momento, las teorías constituidas no eran capaces de guiar la observación y experimentación hacia la identificación de la célula y su verdadero papel en el organismo. ¡Imagínate! Tuvo que pasar más de un siglo para que los biólogos comprendieran el papel que las células desempeñan en la vida del planeta.

Un nuevo campo de estudio a principios del Siglo XIX permitió a los biólogos celulares enfocarse al perfeccionamiento de los instrumentos de observación, de las técnicas para preservar tejidos y de las herramientas para hacer cortes más delgados de células vegetales. En la década de 1820 se produjo una revolución tecnológica. Se inventó el microscopio acromático (del griego a=sin y khromos=color), cuyas lentes no producen anillos de colores en sus bordes y permiten una observación más nítida de los contenidos celulares.

Gracias al perfeccionamiento del microscopio, Robert Brown obtuvo un mejor enfoque de las células, y en 1831 logró identificar el núcleo de las células de las orquídeas y posteriormente de las células animales. De esta forma, sus observaciones se añaden a los conocimientos de la época que ya consideraban a la célula como una entidad real y aislable, con capacidades para nutrirse, dividirse, crecer por sí misma y elaborar sus propias sustancias nutritivas.

Podemos decir que hasta aquí los botánicos sentaban las bases de la teoría celular por las características de las células vegetales de poseer una pared gruesa de celulosa que las hacía visibles al microscopio, y por el poco interés que mostraban los zoólogos y médicos por el estudio de la célula animal.

Como ves, la teoría celular, tal y como la conocemos hoy, se fue construyendo a mediados del siglo XIX, con base en la observación de diversos investigadores.

¿Cómo se construyó la teoría celular?

Antes de que los científicos empezaran a entender la importancia de las células, hacía falta una nueva idea, que era “estudiar los tejidos animales”. En 1838, el botánico alemán Matthias Schleiden, después de varias observaciones en plantas, llegó a la conclusión de que las plantas estaban formadas por células. Un año más tarde, el zoólogo Theodor Schwann publica sus observaciones sobre cartílago y tejido conjuntivo de rana, y establece que la estructura de los tejidos animales es similar a la de las plantas, es decir, están formados por células y productos celulares, y que aunque las células forman parte de un organismo, tienen cierto grado de vida propia e independiente. En ese mismo año, Schleiden y Schwann postularon su teoría celular.

Hasta ese momento, Schleiden y Schwann no habían logrado identificar el proceso por el cual se originaban las células, y aceptaron que se reproducían por generación espontánea a partir de “núcleos” formados fuera de las células madre. Tuvo que transcurrir otra década para que el fisiólogo Rudolf Virchow, en 1855, mostrara sus estudios sobre el desarrollo y reproducción de la célula. Propuso que toda célula deriva de otra célula, lo que sugirió la existencia de una continuidad de generaciones celulares que se remonta al origen de la vida. A pesar del modelo inacabado de Schwann, sus estrategias analíticas y de investigación fueron de gran utilidad, ya que estimularon a otros investigadores a continuar con el estudio de la célula.

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Virchow-cell.jpg

A mediados del siglo XIX, el análisis microscópico permitió al ambiente científico llegar a tres generalizaciones que constituyen la teoría celular: la organización celular de los vegetales y la existencia de células en tejidos animales, la existencia de un núcleo en células vegetales y animales, y una materia viva fundamental llamada protoplasma .

Los tres postulados de la Teoría celular son:

  1. Todo organismo está formado por una o más células.
  2. La célula constituye la unidad estructural y funcional de todos los seres vivos.
  3. La continuidad de la vida se deriva directamente del desarrollo y división de células preexistentes.

Los biólogos celulares, utilizando microscopios cada vez más potentes, empezaron a diseñar la anatomía microscópica de la célula. Las técnicas de tinción para mejorar las observaciones empezaron a dar resultados. Se logra teñir con fucsina el interior del núcleo, permitiendo que en 1880 Walther Flemming descubra la cromatina que es la forma en que se presenta el ADN en el núcleo celular. Este descubrimiento condujo a Eduard Strasburger a postular una nueva hipótesis: “todo núcleo procede de otro núcleo” (Omnis nucleous e nucleo).

Da un vistazo a las observaciones que realizaron algunos investigadores:

AutorImagen que observóAutorImagen que observó
Matthias Schleiden Antonie van Leeuwenhoek
Marcelo MalpighiRudolf Virchow
Robert HookeEduard Strasburguer
Robert BrownTheodor Schwann

Autoevaluación

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Theodor SchwannRudolf VirchowMarcelo MalpighiRobert BrownEduard StrasburgerMatthias SchleidenTeoría CelularAntonie van LeeuwenhoekRobert Hooke
Autor / EventoDescripción
?Botánico alemán que afirmó que cada célula vegetal se desarrolla como unidad independiente, llegó a la conclusión de que las plantas estaban formadas por células
?Postuló “todo núcleo procede de otro núcleo” (Omnis nucleous e nucleo).
?Junto con Zacharias Hansen se le atribuye la invención del microscopio, y observó microorganismos
?Patólogo alemán desde 1855 había observado células, concluyendo que las células se originan de otras células
?Se refiere a la unidad estructural, funcional de origen, de todos los seres vivos.
?Observó en cartílago de rana que estaba constituido por células, similar a las plantas.
?Padre de la anatomía vegetal, acuña los términos de "sáculos" y "tubos", fundador de la anatomía animal y vegetal a nivel microscópico.
?Por medio de un microscopio primitivo, descubrió las células por primera vez y acuña el término de “célula”.
?Botánico que obtuvo un mejor enfoque de las células, y en 1831 logró identificar el núcleo de las células de las orquídeas y posteriormente de las células animales.
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