2.3. Pluricelulares con diferenciación celular. Origen de los tejidos durante el desarrollo embrionario. Ventajas y desventajas de la pluricelularidad

2.3. Pluricelulares con diferenciación celular. Origen de los tejidos durante el desarrollo embrionario. Ventajas y desventajas de la pluricelularidad

El cigoto se transforma en embrión y éste en planta adulta pasando por los procesos de mitosis, crecimiento y diferenciación de las células que se agrupan en los distintos tejidos.

En las primeras etapas del desarrollo todas las células del embrión se dividen, pero llega un momento en que la mayoría se especializa formando los distintos tejidos gracias al proceso de diferenciación celular. Una minoría de células persisten en la planta siempre sin diferenciarse, como tejidos embrionarios, conservando la capacidad de dividirse activamente y pudiendo originar el resto de los tejidos por diferenciación posterior. Así se pueden clasificar los tejidos en:

2.3.1 Tejidos meristemáticos o meristemos, que son tejidos embrionarios que se dividen activamente y que pueden originar por diferenciación el resto de los tejidos durante la vida de la planta.

2.3.2 Tejidos definitivos, dentro de los cuales estarían:

a) Tejidos protectores

b) Tejidos parenquimáticos o fundamentales

c) Tejidos conductores o vasculares

d) Tejidos de sostén

e) Tejidos secretores

2.2. Pluricelulares con diferenciación celular. Origen de los tejidos durante el desarrollo embrionario. Ventajas y desventajas de la pluricelularidad

2.2. Pluricelulares con diferenciación celular. Origen de los tejidos durante el desarrollo embrionario. Ventajas y desventajas de la pluricelularidad
Todos los organismos pluricelulares con reproducción sexual proceden de una única célula huevo o zigoto que se forma después de la fecundación. A partir de ese momento comienza el desarrollo embrionario, que dura hasta el nacimiento y durante el cual la célula sufre sucesivas divisiones celulares o mitosis y también sufre diferenciación celular. La diferenciación celular es el proceso por el cual las células consiguen modificarse adecuadamente para realizar una función específica.
Un problema que aparece al aumentar el tamaño de los seres vivos, es que aumenta el volumen pero la superficie no aumenta en igual medida, es decir, la relación superficie/volumen disminuye. Cada célula ya no está cerca del medio externo y no tiene acceso directo a los nutrientes y a la eliminación de residuos. Se hace necesario un medio interno que lleve los nutrientes a las células y recoja los desechos.

Los organismos pluricelulares desarrollan además células diferentes especializadas en realizar diferentes funciones. Cada grupo de células especializadas forma un tejido que tiene una función determinada.

Figura 11: Esquema desarrollo embrionario animal

Figura 12: Esquema desarrollo embrionario vegetal

2. Organización pluricelular. Organismos pluricelulares.

2. Organización pluricelular. Organismos pluricelulares.

2.1. Pluricelulares sin diferenciación. Organismos coloniales.
Actualmente se observan protozoos y algas agrupados formando colonias o conjuntos de organismos en las que las células no están especializadas en realizar distintas funciones, como mucho, en el caso de algunas algas como Volvox, existe entre las células de la colonia cierto reparto del trabajo, especializándose algunas en la reproducción y estando las células interconectadas. Es una etapa intermedia entre los organismos unicelulares y los pluricelulares.

Figura 8: Colonia de volvox

Figura 9: Agregado colonial de alga verde cocal

Suponemos que hace unos 1000 millones de años comenzó la especialización de las asociaciones de células en distintas funciones: algunas se encargaban de la alimentación, otras de la reproducción, etc. La especialización celular tuvo éxito y hace unos 800 millones de años aparecieron organismos pluricelulares cada vez mayores y más complejos de los reinos: animal, hongos y vegetal. Hace unos 550 millones de años, en el comienzo de la era paleozoica, se produjo una explosión de formas de vida que produjo una enorme biodiversidad.

Figura 10: Cuadro evolutivo de los 5 reinos señalando su aparición en los tiempos geólogicos

.3. Organización celular eucariótica: aparición de las primeras células eucarióticas y organismos que la poseen. Organismos unicelulares con organización eucariótica

.3. Organización celular eucariótica: aparición de las primeras células eucarióticas y organismos que la poseen. Organismos unicelulares con organización eucariótica

Los organismos unicelulares eucarióticos pertenecen al Reino Protoctistas y tienen nutrición autótrofa (las algas unicelulares) o nutrición heterótrofa (los protozoos).

Los protozoos (= primeros animales) comprenden varios grupos, como los ciliados, flagelados, rizópodos y esporozoos. Toda la célula debe realizar todas las funciones vitales y por tanto la célula que los forma presenta una complejidad estructural superior a las células eucarióticas de organismos pluricelulares especializadas en una tarea concreta.

Los protozoos habitan tanto las aguas dulces como salinas y como ejemplo para observar su estructura estudiamos a un tipo de ciliado que es el paramecio:

Figura 5: Esquema del paramecio

Figura 5-a: Distintos tipos de Protozoos:
Esquema de Ameba (Chaos diffluens) y esquema de Ciliado (Carchesium polypinum)

Se alimenta de bacterias, levaduras, restos de materia orgánica del agua, que ingiere por la citofaringe, mediante el mecanismo e la fagocitosis. Tiene 2 núcleos, el macronúcleo y el micronúcleo, el primero controla el metabolismo y la reproducción asexual y el micronúcleo interviene en la reproducción sexual mediante la cual dos individuos se intercambian material genético después de su fusión.

Las algas unicelulares presentan cloroplastos de estructuras variadas que contienen los pigmentos fotosintéticos. Hay un grupo especial con flagelos que pueden tener nutrición heterótrofa pero que en presencia de luz realizan la fotosíntesis gracias a cloroplastos que poseen, son las euglenas. Pueden poseer flagelos pero no pared celular de celulosa, o de sílice, como es el caso de las diatomeas, muy abundantes tanto en aguas dulces como saladas formando parte del plancton.

Figura 6: Esquema de la organización de una euglena

Figura 7: Esquemas de diatomeas

1.3. Organización celular eucariótica: aparición de las primeras células eucarióticas y organismos que la poseen. Organismos unicelulares con organización eucariótica

1.3. Organización celular eucariótica: aparición de las primeras células eucarióticas y organismos que la poseen. Organismos unicelulares con organización eucariótica
Las células eucarióticas son células con núcleo bien definido gracias a su membrana nuclear, que separa el material genético del citoplasma, son más modernas ya que se supone que aparecen hace 1.500 millones de años a partir de la asociación y evolución de células procarióticas, según la "teoría endosimbiótica" propuesta por la bióloga Lynn Margulis:

Figura 3: Esquema teoría endosimbiótica

1) Célula procariótica precursora anaerobia con gran capacidad para ingerir partículas grandes. Los sistemas de ingestión y digestión van siendo cada vez más eficaces. Se producen invaginaciones en el citoplasma.

2) Va aumentando el tamaño celular y su movilidad.

3) Parte de sus presas eran procariotas aeróbios y en ocasiones cianobacterias fotosintetizadoras. En un momento dado se establece la simbiosis entre el depredador y las presas. Los organismos aeróbios constituyen las actuales mitocondrias y los fotosintetizadores los cloroplastos.

4) Antiguas espiroquetas bacterianas al ser también ingeridas podrían haber vivido en simbiosis con las modernas células eucarióticas dando lugar a centriolos, cilios y flagelos.

Figura 4-a: Esquema célula animal

Figura 4-b: Esquema de célula vegetal

Orgánulos exclusivos
Célula animal	Célula vegetal
Centrosoma Cilios y flagelos Estructuras de unión entre células	Pared celular Plastos Vacuolas de reserva

1.2. Importancia de los organismos procarióticos a nivel ecológico, económico y sanitario

1.2. Importancia de los organismos procarióticos a nivel ecológico, económico y sanitario
Las bacterias están adaptadas a una enorme variedad de tipos de vida pudiendo ser autótrofas fotosintéticas o quimiosintéticas, o heterótrofas alimentarse de prácticamente cualquier molécula orgánica procedente de organismos vivos (parásitas y simbiontes), cadáveres o restos (saprofitas, transformadoras y descomponedoras). Pueden vivir en todo tipo de ecosistemas, siendo imposible imaginar el funcionamiento de los ecosistemas sin las bacterias, que son las grandes recicladoras de los ecosistemas, ya que evitan la acumulación de cadáveres, excrementos y residuos que terminan transformándose en materia inorgánica. Hay bacterias que fijan nitrógeno del aire (viven en nódulos de las raíces de las leguminosas) y enriquecen el suelo de este elemento que será captados por las plantas. Los cultivos rotativos de cereales y legumbres están basados principalmente en conseguir un enriquecimiento de nitratos en el suelo, gracias a las legumbres.

Aprovechamos industrialmente la actividad de las bacterias en la fabricación de yogur, queso y vinagre. La mayoría son beneficiosas para la biosfera pero también hay algunas que causan enfermedades: tuberculosis, meningitis, botulismo, salmonelosis, peste, cólera, etc.

Se reproducen a gran velocidad duplicando el cromosoma bacteriano y posterior bipartición.

Las bacterias son unicelulares pero pueden encontrarse agrupadas, debido a que no llegan a separarse después de la división celular quedando a veces unidas mediante una secreción gelatinosa que producen.

Figura 2: Esquemas de agrupaciones y de tipos de bacterias

1. La organización celular. Los organismos unicelulares

1. La organización celular. Los organismos unicelulares
Las células constituyen el primer nivel de organización biótico, en el que las células son las estructuras más sencillas que pueden autosintetizar y autorreplicarse. Dentro de esta organización existen a su vez dos niveles: el correspondiente a las células procarióticas y el de las células eucarióticas.


1.1. Organismos procarióticos

Las células procarióticas, tal como su nombre indica (procaryon= núcleo primitivo), carecen de auténtico núcleo ya que no tienen una membrana nuclear que separe el material genético del citoplasma. Forman seres unicelulares siempre, siendo este tipo de células las primeras que aparecen en la Tierra - entre 3.500 o 4.000 millones de años. 

Figura 1-a: Esquema de célula procariota (bacteria)

Actualmente los organismos que poseen organización procariota son las bacterias, en las que se incluyen a las cianobacterias (antiguas algas azules). Estos organismos son los únicos que forman el Reino Moneras.

Figura 1-b: Bacterioides fragilis en proceso de división celular

Las bacterias modernamente se dividen en: eubacterias, que comprenden la mayoría de las bacterias, cianobacterias y arqueobacterias que comprenden a las bacterias adaptadas a vivir en condiciones extremas, como manantiales sulfurosos, calientes, o aguas de elevada salinidad.

Figura 1-c: Esquema de célula procariota (cianobacteria)