La célula y la teoría celular

Introducción

Una gota de agua de una charca parece vacía. Una hoja de lechuga parece una lámina lisa. Tu piel parece una superficie continua. Si miras las tres cosas con un microscopio, descubres lo mismo: están llenas de pequeñas unidades, cada una con su borde y su interior. Esas unidades son las células. En esta lección aprendes qué es una célula, cómo se descubrió y por qué decimos que es la unidad de todos los seres vivos.

Explicación

Una historia que empieza con un trozo de corcho

En 1665, el científico inglés Robert Hooke observó una lámina muy fina de corcho con un microscopio que él mismo había mejorado. Vio muchas cavidades pequeñas separadas por paredes, como las celdas de un panal, y las llamó cells, que significa celdillas. En realidad Hooke solo vio las paredes de células muertas: el corcho es un tejido vegetal sin contenido vivo.

Pocos años después, el comerciante holandés Antonie van Leeuwenhoek fabricó microscopios de una sola lente con los que vio, por primera vez, seres vivos diminutos que se movían en el agua de charca. Los llamó "animálculos". Hoy sabemos que eran, entre otros, protozoos y bacterias.

La teoría celular

Durante el siglo XIX muchos científicos compararon tejidos de plantas y animales. El botánico Matthias Schleiden (1838) y el zoólogo Theodor Schwann (1839) llegaron a la conclusión de que plantas y animales están formados por células. Más tarde, Rudolf Virchow difundió la idea de que toda célula procede de otra célula. A finales del siglo XIX, el científico español Santiago Ramón y Cajal demostró que el sistema nervioso también está formado por células independientes, las neuronas. Por ese trabajo recibió el Premio Nobel de Medicina en 1906.

Todo esto se resume en la teoría celular:

1. Todos los seres vivos están formados por una o más células.
2. La célula es la unidad estructural de los seres vivos: es la pieza más pequeña con la que se construye un organismo.
3. La célula es la unidad funcional: es la parte más pequeña capaz de realizar por sí misma las funciones vitales de nutrición, relación y reproducción.
4. Toda célula procede de otra célula que ya existía.

Unicelulares y pluricelulares

Algunos seres vivos están formados por una sola célula: son unicelulares. Las bacterias, los paramecios y las levaduras con las que se hace el pan son ejemplos. Esa única célula lo hace todo: se alimenta, reacciona a su entorno y se reproduce.

Otros seres vivos están formados por muchas células: son pluricelulares. Un ser humano adulto tiene unos 30 billones de células. En los pluricelulares las células se reparten el trabajo: unas transportan oxígeno, otras se contraen, otras transmiten señales.

¿Cómo de pequeñas son?

La mayoría de las células no se ven a simple vista. Para medirlas usamos el micrómetro (µm), la milésima parte de un milímetro:

$1\ \text{mm} = 1000\ \mu\text{m}$

Algunos tamaños orientativos:

Célula	Tamaño aproximado
Bacteria típica	1 a 5 µm
Glóbulo rojo humano	7 a 8 µm
Célula de la mucosa de la boca	unos 50 µm
Célula de la piel de la cebolla	unos 100 µm o más de largo
Óvulo humano	unos 100 µm

Nuestro ojo distingue, como mucho, detalles de una décima de milímetro (100 µm). Por eso necesitamos el microscopio.

Cuidado con un error frecuente: los virus no son células. No tienen citoplasma propio ni pueden reproducirse solos. Necesitan entrar en una célula para multiplicarse.

Ejemplos

Ejemplo 1: ¿Es un ser vivo unicelular o pluricelular? Un paramecio vive en el agua de una charca. Se desplaza con unos pelillos llamados cilios, captura bacterias y se divide en dos. Todo lo hace una sola célula, así que es unicelular. Un champiñón, en cambio, está formado por millones de células alargadas que forman el pie y el sombrero: es pluricelular.

Ejemplo 2: Pasar de milímetros a micrómetros Una célula de cebolla mide 0,2 mm de largo. ¿Cuántos micrómetros son?

$0{,}2\ \text{mm} \cdot 1000 = 200\ \mu\text{m}$

¿Cuántas de esas células caben en fila en 1 cm (10 mm = 10 000 µm)?

$10\,000 : 200 = 50\ \text{células}$

Ejemplo 3: Aplicar la teoría celular Una herida en la piel se cierra a los pocos días. ¿De dónde salen las células nuevas? Según el cuarto principio, toda célula procede de otra. Las células de la piel que rodean la herida se dividen y forman las nuevas.

Recuerda

La célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos. Todos los seres vivos están formados por una o más células, y toda célula procede de otra célula.

Ejercicios

Básicos

1. Escribe los cuatro principios de la teoría celular con tus palabras.
2. Clasifica como unicelular o pluricelular: bacteria, pino, levadura, gorrión, paramecio, seta.
3. ¿Qué vio realmente Robert Hooke en el corcho?

Avanzados

4. Un glóbulo rojo mide 7,5 µm. ¿Cuántos glóbulos rojos colocados en fila ocupan 1 mm?
5. Explica por qué un virus no cumple la teoría celular y por qué eso es un argumento para decir que no es un ser vivo en sentido estricto.

Reto

6. Un elefante es muchísimo más grande que un ratón. ¿Tiene células más grandes o más células? Razona tu respuesta.
7. Ramón y Cajal estudió el sistema nervioso. Busca qué técnica de tinción usó y por qué fue importante para ver neuronas separadas. Escribe tres o cuatro frases.

Soluciones

1. Todos los seres vivos están hechos de células. La célula es la pieza básica de la que están hechos (unidad estructural). La célula es la parte más pequeña que puede nutrirse, relacionarse y reproducirse (unidad funcional). Cada célula nace de otra célula.
2. Unicelulares: bacteria, levadura, paramecio. Pluricelulares: pino, gorrión, seta.
3. Vio las paredes de células vegetales muertas. Las cavidades estaban vacías porque el corcho no tiene contenido vivo.
4. $1000 : 7{,}5 \approx 133$ glóbulos rojos.
5. Un virus no está formado por células, no tiene metabolismo propio y no se reproduce por sí mismo: necesita la maquinaria de una célula. Por eso no cumple el primer ni el tercer principio, y muchos científicos no lo consideran un ser vivo en sentido estricto.
6. Tiene muchas más células, no células mucho más grandes. Las células de órganos equivalentes tienen tamaños parecidos en ambos animales. El tamaño del organismo depende sobre todo del número de células.
7. Usó y mejoró la tinción de Golgi, que tiñe de negro solo algunas neuronas completas. Así pudo ver que cada neurona es una célula separada que termina cerca de otra, sin fundirse con ella. Esto apoyó que la teoría celular también vale para el sistema nervioso.