Ciencias Naturales · 1.º añozoom ×1 → ×20.000
La célula: lo más chico que está vivo
Pasá la punta de un escarbadientes por adentro de tu mejilla. En esa puntita húmeda quedaron pegadas cientos de células tuyas, vivas. No ves ninguna. Tampoco ves los cientos de millones de bacterias que hay en una cucharada de yogur.
Y sin embargo, todo lo que está vivo —vos, la cebolla de la ensalada, el pasto de la cancha, las bacterias del yogur— está hecho de células. Esta clase es un zoom: vamos a achicarnos de a diez hasta verlas, a meternos adentro y después a volver.
Nivel 1 · a simple vista
Más chicas de lo que tus ojos pueden ver
Tus ojos tienen un límite: lo más chico que alcanzan a distinguir es un puntito de unos 0,1 mm, una décima de milímetro. Casi todas las células son más chicas que eso. Por eso se miden con una unidad más fina, el micrómetro (µm): si partís un milímetro en mil rebanadas iguales, cada rebanada mide 1 µm.
Bacteria1 a 2 µm
Glóbulo rojo7 a 8 µm
Célula de tu mejillaunos 50 a 60 µm
Óvulo humanounos 0,1 mm (100 µm)
El óvulo, la célula más grande del cuerpo humano, mide justo lo que tus ojos llegan a ver: es apenas un puntito. Un glóbulo rojo es unas trece veces más chico que el óvulo. Y una bacteria es decenas de veces más chica que una célula de tu mejilla.
Achicate de a diez
Cada vez que tocás «Acercar ×10», el cuadro muestra un trozo del mundo diez veces más chico. La barra blanca te dice cuánto mide; en la regla de al lado ves dónde estás parado.
Hizo falta un invento
1665 · Inglaterra
Robert Hooke cortó una lámina finísima de corcho —el material de los tapones— y la miró con un microscopio que él mismo había mejorado. Vio cientos de celditas, como las de un panal, y las llamó cells, «celdas». De ahí viene la palabra célula.
Lo curioso: el corcho es la corteza muerta de un árbol, el alcornoque. Hooke no vio células vivas, sino las paredes vacías que habían quedado.
Década de 1670 · Países Bajos
Antoni van Leeuwenhoek, un comerciante de telas que pulía sus propias lentes, armó microscopios de una sola lente que aumentaban más de 200 veces. En gotas de agua vio seres diminutos que se movían y los llamó «animálculos». Fue el primero en ver seres vivos de una sola célula, bacterias incluidas.
Nivel 2 · microscopio óptico
Mirá por el microscopio
El microscopio de la escuela tiene dos lentes en fila. El ocular, donde apoyás el ojo, aumenta 10 veces. El objetivo, abajo, se elige girando el revólver: ×4, ×10, ×40 y, en los mejores, ×100. El aumento total es la multiplicación: 10 × 40 = 400. A ×400, algo que mide 1 µm se ve como si midiera 0,4 mm.
Las células son casi transparentes, así que antes de mirarlas se tiñen. El lugol (una solución de yodo) las pinta de color ámbar; el azul de metileno, de azul. El núcleo toma más colorante y se ve más oscuro.
Microscopio virtual
Elegí una muestra y girá el revólver. Consejo de laboratorio: empezá siempre por el aumento más chico.
Cuaderno de observación
Respondé explorando el microscopio. Si le errás, la pista te dice qué mirar.
A¿Qué muestra no tiene pared celular?
BLas células de la cebolla, ¿tienen cloroplastos?
C¿Qué aumento hace falta para distinguir la forma de las bacterias del yogur?
DUsá la barra de escala a ×1000: ¿cuántas veces más ancha es una célula de tu mejilla que una bacteria?
EEn las bacterias del yogur, ¿se ve un núcleo?
Nivel 3 · la teoría celular
Tres ideas que valen para cualquier ser vivo
Durante casi dos siglos, con microscopios cada vez mejores, se miraron hojas, músculos, sangre, raíces, agua de charco. Siempre aparecía lo mismo. En el siglo XIX esas observaciones se juntaron en la teoría celular:
Todo ser vivo está formado por una o más células.
Desde una bacteria del yogur hasta un ombú o una ballena franca austral.
La célula es la unidad estructural y funcional.
Con células se construye todo el cuerpo (estructura), y cada célula cumple por sí misma las funciones vitales: nutrición, relación con su entorno y reproducción (función).
Toda célula proviene de otra célula.
Las células no aparecen de la nada: nacen cuando una célula se divide en dos. Lo vas a ver en «Mitosis y meiosis» (3.º año).
Quiénes lo dijeron: el botánico Matthias Schleiden, para las plantas (1838); el fisiólogo Theodor Schwann, para los animales (1839); y el médico Rudolf Virchow, que en 1855 lo resumió en una frase en latín: omnis cellula e cellula, «toda célula viene de una célula».
El equipo básico: lo que tiene toda célula
- Membrana plasmática
- Una película finísima —unas cien mil veces más fina que un milímetro— que separa el adentro del afuera. No es un muro: deja pasar agua, nutrientes y desechos, pero elige qué entra y qué sale.
- Citoplasma
- Todo el interior: un líquido espeso, con mucha agua, donde están las demás partes y ocurren muchísimas reacciones químicas.
- ADN
- El material genético: las instrucciones para fabricar y hacer funcionar la célula. Cuando una célula se divide, cada hija se lleva una copia. Lo vas a estudiar a fondo en «ADN y síntesis de proteínas» (5.º año).
- Ribosomas
- Máquinas diminutas que fabrican proteínas leyendo copias de esas instrucciones. Hay miles, y a veces millones, en cada célula, y son tan chicos (unos 25 nanómetros) que solo se ven con microscopio electrónico.
Mismo equipo, mil formas
Todas se forman con ese equipo, pero no son todas iguales ni del mismo tamaño. La forma de cada célula tiene que ver con lo que hace:
NeuronaHasta cerca de 1 m de largo, finísima. Larga y ramificada: lleva mensajes de un lugar a otro del cuerpo.
Glóbulo rojo7 a 8 µm. Un disco hundido y flexible: se dobla para pasar por los capilares más finos llevando oxígeno. Rareza: al madurar pierde el núcleo y su ADN; por eso no se divide y dura unos cuatro meses.
Célula de cebollaUnos 0,25 mm de largo. Un ladrillo con pared: junto con sus vecinas arma una capa firme que protege.
Bacteria1 a 2 µm. Una sola célula que es un ser vivo completo: se alimenta, crece y se divide por su cuenta.
Nivel 4 · microscopio electrónico
Con núcleo o sin núcleo: los dos grandes diseños
El microscopio electrónico, que usa electrones en lugar de luz y se inventó en la década de 1930, confirmó una diferencia enorme. Algunas células guardan su ADN dentro de un núcleo, rodeado por una membrana; otras lo tienen suelto en el citoplasma.
Procariotas
«pro» = antes · «karyon» = núcleo
Sin núcleo: el ADN está en una zona del citoplasma llamada nucleoide. Sin organelas con membrana. Chiquitas: la mayoría mide entre 1 y 5 µm. Son las bacterias (y unos microbios parecidos, las arqueas).
Eucariotas
«eu» = verdadero · «karyon» = núcleo
Con núcleo y con organelas: compartimentos rodeados de membrana, cada uno con su tarea. Más grandes: de 10 a 100 µm. Son las células de animales, plantas, hongos y protistas.
El comparador: animal, vegetal y bacteria
Elegí una célula y después tocá cada parte: se ilumina en el dibujo y te cuenta qué hace y si esa célula la tiene.
Membrana plasmática y citoplasma: las tres. ADN: las tres (en animal y vegetal, dentro del núcleo; en la bacteria, suelto). Ribosomas: las tres.
Núcleo, mitocondrias, retículo y Golgi: animal y vegetal, no la bacteria. Cloroplastos y vacuola grande: solo la vegetal. Pared celular: vegetal (de celulosa) y bacteria (de otro material); la animal no tiene.
Nivel 5 · alejamos el zoom
De una célula a un organismo
Unicelulares
El ser vivo entero es una sola célula, que hace todo: se alimenta, crece, se mueve, se reproduce. Las bacterias del yogur, la levadura del pan (un hongo) y el paramecio de un charco.
Pluricelulares
Formados por muchísimas células que se reparten el trabajo y se especializan; ninguna podría vivir suelta. Vos, un ombú, un hongo de sombrero.
Tu cuerpo tiene unos 30 billones de células (30 millones de millones) de más de 200 tipos. Y en tu intestino viven más o menos tantas bacterias como células tuyas.
Los niveles de organización
En un pluricelular, las células se organizan por niveles: cada uno está hecho del anterior. Seguí el ejemplo del corazón.
Célula
Una célula muscular del corazón: se contrae.
Tejido
Muchas células parecidas haciendo la misma tarea: el tejido muscular cardíaco.
Órgano
Varios tejidos que trabajan juntos: el corazón tiene tejido muscular, nervioso y otros.
Sistema
Varios órganos con una función común: el sistema circulatorio (corazón, vasos sanguíneos y sangre).
Organismo
Vos: todos los sistemas funcionando juntos.
Por debajo de la célula hay moléculas y átomos: son las piezas, pero no están vivas. La célula es el primer nivel con vida. Y en un unicelular, célula y organismo son lo mismo.
↑Armá la escalera del sistema digestivo: tocá de lo más simple a lo más complejo.
Tu turno
Taller: ojo de científico
Diez consignas, de menor a mayor dificultad. Cada error tiene su pista: leela antes de volver a probar.
1¿Cuál de estos no está formado por células?
2Ordená de más chico a más grande: tocalos en orden.
3Un glóbulo rojo mide unos 7,5 µm. ¿Cuántos glóbulos rojos puestos en fila entran en 1 mm?
4Mirás a ×400 una célula de tu mejilla de 50 µm. ¿De qué tamaño la ves?
5Verdadero o falso, con su porqué: «Las plantas no necesitan mitocondrias, porque tienen cloroplastos».
6Clasificá cada célula: ¿procariota o eucariota?
7En el microscopio ves células con forma de ladrillo, con pared y núcleo, pero sin nada verde. ¿Qué pueden ser?
8En una célula vegetal, ordená las capas de afuera hacia adentro.
9La piel, ¿qué nivel de organización es?
Desafío final
10En el agua de un florero encontrás un ser vivo de una sola célula, con núcleo, que nada y se come a otros microbios. Tu amigo dice: «Es un animal chiquito, porque se mueve y come». ¿Qué le contestás?
Para llevarte
Para explicarlo sin mirar
| Parte | Animal | Vegetal | Bacteria |
|---|---|---|---|
| Membrana y citoplasma | Sí | Sí | Sí |
| ADN | En el núcleo | En el núcleo | Suelto |
| Ribosomas | Sí | Sí | Sí (más chicos) |
| Núcleo | Sí | Sí | No |
| Mitocondrias | Sí | Sí | No |
| Cloroplastos | No | En las partes verdes | No |
| Vacuola grande | No | Sí | No |
| Pared celular | No | Sí (celulosa) | Sí (otro material) |
| Tamaño típico | 10 a 30 µm | 10 a 100 µm | 1 a 2 µm |
Respondé sin mirar
¿Por qué no ves las células de tu mano?
Porque casi todas miden menos de 0,1 mm, el límite de lo que distingue el ojo: las de tu piel miden unos 10 a 30 µm. Hace falta un microscopio.
¿Qué tienen en común una bacteria y una célula de tu piel?
Las dos tienen membrana plasmática, citoplasma, ADN y ribosomas, y las dos están vivas: se nutren, usan energía y se reproducen.
Nombrá tres cosas que tiene una célula vegetal y no una animal.
Pared celular de celulosa, cloroplastos (en las partes verdes) y una vacuola grande.
¿Por qué la cebolla no tiene cloroplastos y la elodea sí, si las dos son plantas?
Las capas de la cebolla guardan reservas y no reciben luz, así que no hacen fotosíntesis. Las hojas de la elodea sí: solo las partes verdes tienen cloroplastos.
El corazón, ¿qué nivel de organización es? ¿Por qué?
Un órgano: está formado por varios tejidos (muscular, nervioso y otros) que trabajan juntos. Con los vasos sanguíneos y la sangre forma el sistema circulatorio.
Para seguir: «Fotosíntesis» (6.º grado) · «Pared celular y membrana plasmática» (2.º año) · «Mitosis y meiosis» (3.º año) · «ADN y síntesis de proteínas» (5.º año).
Respuestas
Cuaderno de observación. A: tu mejilla (las células animales no tienen pared). B: no; las capas de la cebolla no hacen fotosíntesis. C: ×1000. D: unas 50 veces (unos 50 µm contra 1 µm). E: no; las bacterias no tienen núcleo.
Escalera: célula muscular del estómago → tejido muscular del estómago → estómago → sistema digestivo → persona.
Taller. 1: el virus de la gripe. 2: átomo, ribosoma, bacteria, glóbulo rojo, óvulo humano. 3: unos 133 (1 mm = 1000 µm; 1000 ÷ 7,5 ≈ 133). 4: como de 2 cm (50 µm × 400 = 20.000 µm = 20 mm). 5: falso; los cloroplastos fabrican glucosa y las mitocondrias liberan su energía. 6: procariotas, la bacteria del yogur y la de las caries; eucariotas, la levadura, la célula de cebolla y el paramecio. 7: células vegetales de una parte que no hace fotosíntesis (como la cebolla o una raíz). 8: pared celular, membrana plasmática, citoplasma. 9: órgano. 10: es un eucariota unicelular (un protista); los animales son pluricelulares.