Teoría Celular
La célula es la unidad fundamental de la vida, con las siguientes características:
- Es la unidad morfológica y fisiológica de los seres vivos.
- Toda célula proviene de otra preexistente.
- Es la unidad genética autónoma.
Células Procariotas
Las células procariotas, como las bacterias, se caracterizan por:
- Ausencia de núcleo: El material genético (ADN) se encuentra disperso en el citoplasma.
- Estructura simple: Son células pequeñas y con una organización interna menos compleja que las eucariotas.
- Diversidad metabólica: Habitan en diversos nichos ecológicos y presentan una amplia variedad de metabolismos.
Estructura de las Células Procariotas
- Cápsula bacteriana: Capa externa que regula el intercambio de iones, agua y sustancias.
- Pared bacteriana: Estructura rígida que mantiene la forma de la célula.
- Membrana plasmática: Envoltura que rodea al citoplasma y regula el paso de sustancias.
- Ribosomas: Partículas responsables de la síntesis de proteínas.
- ADN bacteriano: Molécula circular y bicatenaria que contiene la información genética.
Células Eucariotas
Las células eucariotas, presentes en animales, plantas, hongos y protistas, se caracterizan por:
- Presencia de núcleo: El material genético (ADN) está contenido dentro de un núcleo definido.
- Estructura compleja: Poseen orgánulos membranosos con funciones especializadas.
- Mayor tamaño: Generalmente son más grandes que las células procariotas.
Diferencias entre Células Animales y Vegetales
Las células vegetales se distinguen de las animales por la presencia de:
- Pared celular: Envoltura rígida de celulosa que rodea la membrana plasmática.
- Cloroplastos: Orgánulos responsables de la fotosíntesis.
- Vacuola central: Estructura que almacena agua, nutrientes y desechos.
Las células animales, a diferencia de las vegetales, poseen centriolos, estructuras que participan en la división celular.
Componentes de las Células Eucariotas
Pared Celular
La pared celular es una estructura rígida que rodea la membrana plasmática de las células vegetales. Su componente principal es la celulosa y cumple funciones de protección, soporte y mantenimiento de la forma celular.
Membrana Plasmática
La membrana plasmática es una barrera semipermeable que regula el intercambio de sustancias entre la célula y su entorno. Está compuesta por lípidos y proteínas, y sus funciones incluyen:
- Mantener la homeostasis celular.
- Permeabilidad selectiva.
- Recepción de señales.
- Comunicación celular.
El transporte a través de la membrana puede ser pasivo (sin gasto de energía) o activo (con gasto de energía), y puede involucrar moléculas pequeñas o grandes.
Citoplasma
El citoplasma es el espacio celular comprendido entre la membrana plasmática y el núcleo. Contiene el citosol, el citoesqueleto y los orgánulos celulares.
Citosol
El citosol es el medio acuoso donde ocurren muchas reacciones metabólicas y la síntesis de proteínas.
Citoesqueleto
El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos que proporciona soporte estructural, facilita el movimiento celular y participa en la división celular. Los principales componentes del citoesqueleto son:
- Microfilamentos: Compuestos por actina, participan en el movimiento celular y la contracción muscular.
- Filamentos intermedios: Proporcionan resistencia mecánica a la célula.
- Microtúbulos: Compuestos por tubulina, participan en el movimiento celular, el transporte intracelular y la división celular.
Núcleo
El núcleo es el orgánulo que contiene el material genético (ADN) de la célula eucariota. Está rodeado por una envoltura nuclear y contiene el nucléolo, donde se sintetizan los ribosomas.
Orgánulos Celulares
Las células eucariotas poseen diversos orgánulos membranosos con funciones especializadas. Algunos de los orgánulos más importantes son:
- Retículo endoplasmático: Sistema de membranas que participa en la síntesis de proteínas y lípidos.
- Lisosomas: Orgánulos que contienen enzimas digestivas.
- Peroxisomas: Orgánulos que participan en reacciones de oxidación.
- Vacuolas: Orgánulos que almacenan agua, nutrientes y desechos.
- Ribosomas: Partículas responsables de la síntesis de proteínas.
- Mitocondrias: Orgánulos responsables de la respiración celular y la producción de energía.
- Plastos: Orgánulos exclusivos de las células vegetales, como los cloroplastos, que realizan la fotosíntesis.
División Celular
Las células se dividen para crecer, reparar tejidos y reproducirse. Existen dos tipos principales de división celular:
- Mitosis: Proceso de división celular que produce dos células hijas idénticas a la célula madre.
- Meiosis: Proceso de división celular que produce células sexuales (gametos) con la mitad del número de cromosomas que la célula madre.
Mitosis
La mitosis consta de las siguientes fases:
- Profase: Condensación de la cromatina en cromosomas, formación del huso mitótico.
- Metafase: Alineación de los cromosomas en el plano ecuatorial de la célula.
- Anafase: Separación de las cromátidas hermanas de cada cromosoma y migración hacia los polos opuestos de la célula.
- Telofase: Formación de dos núcleos hijos y división del citoplasma.
Meiosis
La meiosis es un proceso de división celular que ocurre en las células sexuales y produce gametos haploides (con la mitad del número de cromosomas que la célula madre). La meiosis consta de dos divisiones sucesivas, meiosis I y meiosis II, que resultan en la formación de cuatro células hijas haploides.
Estructuras Celulares Especializadas
Cilios y Flagelos
Los cilios y flagelos son apéndices móviles que se encuentran en la superficie de algunas células eucariotas. Los cilios son cortos y numerosos, mientras que los flagelos son largos y escasos. Ambos están compuestos por microtúbulos y participan en el movimiento celular.
Centrosoma
El centrosoma es el principal centro organizador de microtúbulos en las células animales. Contiene dos centriolos y participa en la formación del huso mitótico durante la división celular.
Metabolismo Celular
El metabolismo celular se refiere al conjunto de reacciones químicas que ocurren en las células para mantener la vida. Se divide en dos procesos principales:
- Catabolismo: Degradación de moléculas complejas en moléculas más simples, liberando energía.
- Anabolismo: Síntesis de moléculas complejas a partir de moléculas más simples, utilizando energía.
Algunos ejemplos de procesos metabólicos importantes son la respiración celular, la fotosíntesis y la fermentación.