miniatura|dereita|210px|Debuxo procedente do libro Micrographia, que representa a estrutura da cortiza da sobreira como a viu Robert Hooke ao microscopio por vez primeira. miniatura|dereita|450px|Esquema sinxelo dunha célula eucariota (á esquerda) e outra procariota (á dereita). 300px|miniatura|Células epiteliais nun cultivo. O ADN está tinguido de verde; os filamentos de queratina, en vermello.
A célula (do latín cellula, que significa 'cuarto pequeno, cela') é a unidade estrutural e funcional mínima con vida, a cal é capaz de realizar tódalas funcións características ou vitais de calquera organismo vivo: a nutrición, a relación co medio que a rodea e a reprodución. Todos os seres vivos existentes posúen, cando menos, unha célula. Estes seres formados por unha soa célula son os chamados organismos unicelulares, mentres que se están constituídos por un conxunto de varias (ata miles de millóns) reciben o nome de organismos pluricelulares. A maioría das células son invisibles para o ollo humano, polo que fan falla microscopios para poder observalas. Malia isto, non todas as células teñen o mesmo tamaño, deste xeito podémonos atopar con células moito máis grandes ou pequenas ca outras. Entre as células máis grandes coñecidas atópanse os ovos non fertilizados da avestruz e as células nerviosas que as xirafas teñen ao longo do seu pescozo, as cales poden chegar a acadar máis de 3 metros de lonxitude.
Segundo a teoría celular, enunciada no ano 1839, non é concibible un organismo vivo nun elo máis baixo que o dunha célula. Deste modo, os seres vivos máis sinxelos constitúense por unha soa célula, como poden ser os protozoos causantes de enfermidades do home coma a malaria ou a doenza do sono. Tamén son unicelulares moitos organismos que se consideran plantas polo feito de sintetizaren os seus alimentos a partir da luz mediante o proceso da fotosíntese.
Non obstante, os organismos máis complexos da natureza están compostos por moitas células, conformando un animal ou planta pluricelular. As células, conforme aumentan a complexidade, diferéncianse entre elas para levar a cabo funcións específicas nas que se especializan. Por exemplo, nunha árbore unhas células do parénquima son as encargadas de face-la fotosíntese nas súas follas, mentres que outras están no interior do tronco dándolle a rixidez que mantén a árbore erguida. No ser humano temos case 800 tipos distintos de células, algunhas, como os eritrocitos do sangue, teñen como función transportar o osíxeno dende os pulmóns ata unha célula epitelial dun dedo do noso pé; outras teñen o labor de transmitir as instrucións dende o cerebro ata algún músculo do brazo para levantalo, son as chamadas neuronas.
A estrutura da célula é complexa, e aínda quedan aspectos por coñecer da mesma, como a súa fisioloxía completa ou os detalles do ciclo celular.
As células apareceron na Terra hai polo menos 3.500 millóns de anos.Schopf, JW, Kudryavtsev, AB, Czaja, AD, and Tripathi, AB. (2007). Evidence of Archean life: Stromatolites and microfossils. Precambrian Research 158:141-155.Schopf, JW (2006). Fossil evidence of Archaean life. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 29;361(1470):869-85.Peter Hamilton Raven; George Brooks Johnson (2002). Biology. McGraw-Hill Education. p. 68. ISBN 978-0-07-112261-0.
Historia Niveis de organización dos seres vivos
Os seres vivos están formados por células, pero as células xúntanse para formaren niveis superiores máis complexos. Así podemos comprobar que se organizan en diferentes niveis que mostran unha xerarquía, cada nivel formado coas unidades precedentes. Esta organización divídese en dous niveis: abióticos e bióticos, diferenciados, respectivamente, pola vida ou carencia dela en cada un. Desta forma, non foi ata anos despois do comezo do século XVIII cando se considerou que a materia non estaba formada por tres niveis (órganos, tecidos e materia amorfa). Isto foi grazas aos avances tecnolóxicos que se fixeron nos estudos a pequena escala, cando puido descubrirse que había máis que materia amorfa máis aló dos tecidos, como ata entón se pensaba.
Niveis abióticos Nivel subatómico: formado polas partículas subatómicas, ou sexa, electróns, protóns e neutróns. Nivel atómico: constituído polas agrupacións das partículas subatómicas, dando lugar a átomos. Nivel molecular: xerado pola unión dos átomos para formar moléculas.
Niveis bióticos Nivel celular: que se divide en células eucariotas (animais ou vexetais) e en células procariotas (como as bacterias). Nivel pluricelular: onde se atopan os tecidos, órganos, aparatos e sistemas. Poboación: un conxunto de organismos da mesma especie. Comunidade ou biocenose: están constituídas polas poboacións e o medio no que coexisten. Biosfera: é o conxunto de todas as comunidades biolóxicas da Terra.
O microscopio
miniatura|Robert Hooke, quen acuñou o termo «célula». A resolución é a distancia que debe haber, como mínimo, para que dous obxectos poidan ser vistos como independentes o un do outro. Por exemplo, o ollo humano posúe unha resolución de 0,2 milímetros, polo que calquera obxecto que estea a menos distancia doutro será para nós un único obxecto. Así, grazas ao descubrimento do microscopio conseguiuse un grande avance na investigación do último nivel de aparente materia amorfa que non tiña organización algunha e permitiu observala con moito máis detalle. O microscopio aumenta esta resolución mediante dúas lentes de vidro que amplían a imaxe (a primeira amplía a da segunda).
Os primeiros microscopios apareceron ao redor do ano 1600, e foron chamados microscopios ópticos simples ou compostos (cunha lente ou dúas, respectivamente). Malia isto, non foi ata 1665 cando Robert Hooke observou ao microscopio unha lámina delgada de cortiza coa axuda dun microscopio composto de 50 aumentos feito por el mesmo. Deste xeito puido comprobar que o anaco analizado estaba dividido en moitos compartimentos semellantes aos panais das abellas, e chamoulle a cada un deles "célula" (celiña). O propio Hooke describe así o que viu:
Co século XX apareceron máis avances na investigación da célula, xa que o microscopio electrónico, coa súa resolución de 0,5 nanómetros, permitiu ver con detalle o interior destas e comprobar a súa constitución interna (ultraestrutura) e o seu funcionamento.
A suma de unidades vivas Tralo descubrimento de Hooke, esta investigación quedou estancada durante século e medio ata que no século XIX apareceu en Alemaña a idea de que os seres vivos estaban formados pola agregación de millóns de unidades vivas. No ano 1838 Matthias Schleiden comprobou que en calquera fragmento de planta podían recoñecerse as células que Hooke descubrira. Un ano despois, en 1839, Theodor Schwann analizou unha mostra procedente dun animal e puido comprobar que estes tamén estaban formados por células. Ambos os dous enunciaron a primeira teoría celular, que dicía que todos os organismos proviñan dunha soa célula que se desenvolvía formando novas células. Afirmaron que a célula era a unidade estrutural básica de vida que é capaz de vivir por si mesma.
O que eles dous non sabían era que as células non aparecen do nada de xeito espontáneo, cousa que quedou demostrada na década de 1860. O que eles pensaban era que as novas células se formaban no interior das vellas a partir da materia amorfa que as rodeaba.
A teoría celular
Por fin, a finais do século XIX enunciouse a teoría celular case como hoxe en día a coñecemos. De maneira moi xeral, a célula é: A unidade estrutural dos seres vivos, os cales teñen que estar constituídos por unha célula, como mínimo. A unidade funcional que é capaz de realizar as funcións de nutrición, relación e reprodución básicas para a supervivencia da mesma. A unidade reprodutora que crea, mediante a división celular, novas células semellantes, xa que todas as células proveñen doutra que existía antes.
A influencia que esta teoría tivo na bioloxía no século XX fixo que os biólogos estudasen a célula e deixasen esquecidas a un lado as investigacións dos organismos.
Tipos de células As células divídense en dous grandes grupos: as células eucariotas, as cales teñen un núcleo celular que contén o material xenético e que está diferenciado e separado por unha membrana dobre; e as células procariotas, as cales teñen os xenes no citoplasma celular e non está limitado por ningunha membrana, carecendo tamén de moitos dos orgánulos da célula eucariota.
Célula procariota miniatura|dereita|300px|Célula procariota típica.
As células procariotas (do grego pro, "antes", e karyon, "núcleo") son aquelas nas que no citoplasma non posúen orgánulos membranosos nin núcleo diferenciado. As arqueas e as bacterias conforman os dous dominios deste tipo de células.
O seu tamaño é dez veces menor ao das células eucariotas e reciben diferentes nomes segundo a súa forma. Ás esféricas chámaselles cocos; ás que teñen forma de bastón, bacilos; outras curvadas, son os vibrións; e, por último, as que semellan resortes reciben o nome de espirilos.
En canto á súa estrutura, esta é bastante sinxela: Posúe unha membrana plasmática e unha parede celular que a separa do contorno. "Flotando" no citoplasma aparecen diversos ribosomas. Un cromosoma, que non está separado do citoplasma por ningunha membrana, contén o material hereditario da célula. Ademais, dispersos polo citoplasma, pode haber plásmidos, é dicir, anacos deste material hereditario.
As funcións que realiza están adaptadas á vida sen orgánulos, polo que moitas delas se fan directamente no citoplasma. A nutrición pode ser autótrofa, facendo a fotosíntese, ou heterótrofa, parasitando outros organismos ou descompoñéndoos. A enerxía pódena obter grazas á respiración celular ou por medio da fermentación. As máis das células están dotadas dun flaxelo para poderen desprazarse (función de relación co medio), mentres que outras se transforman en esporas se as condicións son adversas. Reprodúcense por fisión, dividindo o seu material hereditario e rompendo pola metade o seu "corpo".
Célula eucariota miniatura|375px|Diagrama dunha célula eucariota dun animal, a cal amosa os compoñentes subcelulares. Orgánulos:
As células eucariotas (do grego eu 'verdadeiro' e karyon 'núcleo') son aquelas nas que se poden diferenciar tres partes básicas: A membrana celular ou plasmática é a encargada de regular a entrada e saída de substancias. Recobre a célula separándoa do contorno no que se atopa. O citoplasma ou contido celular é todo o espazo existente que abarca a membrana, excluíndo o núcleo celular. Está formado por unha disolución acuosa e viscosa chamada hialoplasma ou citosol na cal se atopan inmersos os diversos orgánulos encargados de faceren todas as funcións da célula. O núcleo celular trátase da estrutura máis grande e visible. Tamén é, ademais, a parte máis importante, xa que contén toda a información necesaria para a subsistencia da célula e contén o material xenético necesario para a súa reprodución.
As células eucariotas, á súa vez, divídense en dous grupos: as células animais e mais as células vexetais. Esta distinción faise segundo a súa constitución interna e en función do ser vivo do que formen parte, isto é, cada un dos tipos pode presentar orgánulos en común ou ter algúns específicos.