De la Célula al Organismo

La Célula

La célula es la unidad básica de la vida y está compuesta por diferentes estructuras que trabajan juntas para llevar a cabo las funciones vitales. A continuación, se describen las principales:

• La membrana: Es una fina capa que separa la célula del medio externo y controla la entrada y salida de sustancias. Actúa como una barrera selectiva, permitiendo que solo ciertas moléculas pasen a través de ella.
• El citoplasma: Es el interior celular, donde se encuentran los orgánulos y se producen la mayoría de las reacciones químicas vitales. Es un gel acuoso que contiene una variedad de estructuras, incluyendo los ribosomas, las mitocondrias y el retículo endoplasmático.
• Núcleo: Es una estructura que contiene el material genético (ADN) con la información necesaria para dirigir y controlar las funciones celulares. El ADN se organiza en genes, que contienen las instrucciones para la síntesis de proteínas.

Respiración Celular

La respiración celular es un proceso vital que ocurre en las mitocondrias de las células. En este proceso, los nutrientes y el oxígeno se utilizan para producir energía, dióxido de carbono, agua y productos de desecho. La ecuación general de la respiración celular es la siguiente:

Nutrientes + O2 → Energía + CO2 + H2O + Desechos

Diferencias entre la Célula Vegetal y la Animal

Aunque las células vegetales y animales comparten muchas similitudes, también presentan algunas diferencias clave:

1. Pared celular: Las células vegetales tienen una pared celular rígida que rodea la membrana plasmática, proporcionando soporte estructural y protección. Las células animales carecen de pared celular.
2. Vacuolas: Las células vegetales tienen vacuolas grandes y centrales que almacenan agua, nutrientes y productos de desecho. Las vacuolas en las células animales son más pequeñas y numerosas.
3. Núcleo desplazado: En las células vegetales, el núcleo suele estar desplazado hacia un lado debido a la presencia de la gran vacuola central. En las células animales, el núcleo suele estar ubicado en el centro.
4. Fotosíntesis y cloroplastos: Las células vegetales contienen cloroplastos, orgánulos que llevan a cabo la fotosíntesis, el proceso de convertir la energía lumínica en energía química en forma de glucosa. Las células animales no realizan la fotosíntesis ni tienen cloroplastos.

Nutrientes

Glúcidos

• Glúcidos sencillos: Tienen sabor dulce, son cristalinos y solubles en agua. Pertenecen a este grupo los monosacáridos (utilizables directamente por las células) y los disacáridos (formados por dos monosacáridos unidos).
• Glúcidos complejos: No son dulces ni cristalinos y están constituidos por la unión de muchas moléculas de glúcidos sencillos. Los polisacáridos, como el almidón y la celulosa, son ejemplos de glúcidos complejos.

Lípidos

• Grasas: Son moléculas muy energéticas que se clasifican en grasas saturadas e insaturadas. Las grasas saturadas son sólidas a temperatura ambiente y se encuentran principalmente en alimentos de origen animal. Las grasas insaturadas son líquidas a temperatura ambiente y se encuentran principalmente en alimentos de origen vegetal.
• Lípidos estructurales: Constituyen la estructura de las membranas de las células y de los órganos. Los fosfolípidos y el colesterol son ejemplos de lípidos estructurales.

Proteínas

Las proteínas son las moléculas estructurales más importantes del cuerpo. Están formadas por la unión de otras más simples, denominadas aminoácidos. Las proteínas que ingerimos se rompen en el proceso de digestión, liberando los aminoácidos que las constituyen. Estos aminoácidos son luego utilizados por el cuerpo para construir nuevas proteínas.

El Aparato Digestivo

Estructura del Aparato Digestivo

• El tubo digestivo: Es un largo conducto (mide cerca de 8 m) que presenta una forma variable a lo largo de su recorrido, ya que se ensancha en algunos tramos y se estrecha en otros. Comienza en la boca y termina en el ano.
• Las glándulas accesorias: Son órganos que vierten sus secreciones en el tubo digestivo. Estas glándulas son las salivales, el hígado y el páncreas.

Preparación del Proceso Digestivo

La preparación de los alimentos se lleva a cabo en la boca. Antes de que los alimentos lleguen al estómago, sufren tres procesos:

1. La insalivación: La saliva es un líquido acuoso que segregan las glándulas salivales, situadas debajo de la lengua y a ambos lados de la cavidad bucal. La saliva tiene las siguientes funciones:
   1. Inicia la digestión de las moléculas de almidón presentes en numerosos alimentos, transformándolas en azúcares más sencillos.
   2. Destruye las bacterias existentes en los alimentos.
   3. Facilita el paso del bolo alimenticio hacia la faringe y el esófago.
2. La masticación: La masticación es un proceso mecánico que consiste en triturar los alimentos en trozos más pequeños para facilitar su digestión.
3. La deglución: Una vez formado el bolo alimenticio, tiene lugar su deglución, es decir, su paso por la faringe y por el esófago, un conducto que termina en el estómago. La deglución se produce en tres fases:
   1. Mediante un acto voluntario, aplicamos la lengua contra el paladar y el bolo alimenticio es impulsado desde la boca al fondo de la cavidad bucal.
   2. Mediante una serie de actos reflejos, el paladar blando cierra las coanas, la faringe se eleva y la epiglotis cierra su orificio superior.
   3. Mediante otro acto reflejo, el bolo alimenticio pasa al esófago.

El Proceso Digestivo

4.1 El Estómago

El estómago es un órgano que se comunica con el intestino delgado por medio del píloro, una válvula que habitualmente está cerrada. La válvula de entrada del estómago se llama cardias y se halla siempre abierta. El bolo alimenticio permanece en el estómago entre tres y cuatro horas y allí se mezcla con el jugo gástrico. La mezcla resultante constituye el quimo.

El jugo gástrico contiene pepsina, una enzima que comienza la digestión de las proteínas, y ácido clorhídrico, que activa la pepsina. La pared interna del estómago se halla recubierta de mucus, que la protege de la acción del ácido clorhídrico.

4.2 El Intestino Delgado

El intestino delgado es un tubo de unos 6 o 7 m de longitud que se extiende desde el píloro hasta la válvula ileocecal. Se divide en tres tramos: el duodeno, el yeyuno y el íleon. En el intestino delgado tiene lugar la mayor parte de los procesos digestivos. El quimo es sometido, además de a la acción del jugo pancreático y la bilis, a la del jugo intestinal. Este es producido por las glándulas de la mucosa del intestino delgado que, al igual que el jugo pancreático, contiene enzimas capaces de digerir todos los tipos de moléculas presentes en los alimentos.

El Hígado

El hígado es un órgano grande que se encuentra en la parte superior derecha del abdomen y cubre parcialmente el estómago. Produce la bilis, que se vierte al duodeno a través de la ampolla de Vater. La secreción de la bilis no se realiza de forma directa; esta sustancia se va almacenando en la vesícula biliar. La bilis no contiene enzimas digestivas, sino unas sustancias, denominadas sales biliares, que facilitan la digestión de las grasas.

El Páncreas

El páncreas es una glándula abdominal alargada y de color blanco grisáceo que se localiza detrás y debajo del estómago. Segrega el jugo pancreático, que se vierte al duodeno a través de la ampolla de Vater, donde se unen los conductos procedentes del hígado y del páncreas. El jugo pancreático contiene enzimas capaces de digerir los distintos tipos de moléculas presentes en los alimentos.

4.3 El Intestino Grueso

Una vez finalizada la absorción de los nutrientes, los restos de alimentos no digeridos pasan a través de la válvula ileocecal al intestino grueso. El intestino grueso mide entre 1 m y 1,5 m de longitud. En el intestino grueso se distinguen tres tramos: ciego, colon y recto. En el intestino grueso tienen lugar la absorción de casi toda el agua y sales minerales y la compactación de los residuos de la digestión, que formarán las heces fecales. Estos residuos alimentarios no digeridos avanzan gracias a los movimientos peristálticos.

El Aparato Respiratorio

Estructura del Aparato Respiratorio

• Las vías respiratorias: Son los conductos que transportan el aire desde el exterior del cuerpo hasta los pulmones, donde se produce el intercambio de gases. Las vías respiratorias incluyen las fosas nasales, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y los bronquiolos.
• Los pulmones: Son dos órganos esponjosos situados en la cavidad torácica. En los pulmones se produce el intercambio de gases entre el aire y la sangre.

Transporte y Preparación del Aire

El aire que respiramos pasa por las siguientes estructuras antes de llegar a los pulmones:

• Fosas nasales: Constituyen el punto de entrada del aire. La pared interna presenta abundantes capilares sanguíneos, que calientan y humedecen el aire inspirado. Además, las fosas nasales están recubiertas de una mucosa que atrapa las partículas de polvo y otros contaminantes presentes en el aire.
• Faringe: Es una zona de paso común a las vías respiratorias y digestivas. El aire pasa de las fosas nasales a la faringe y de ahí a la laringe.
• Laringe: Es un órgano corto que conecta la faringe con la tráquea. La entrada a la laringe está regulada por una estructura cartilaginosa llamada epiglotis, que se cierra durante la deglución para evitar que los alimentos pasen a las vías respiratorias.
• Tráquea: Es un conducto de unos 12 cm de longitud que presenta anillos de cartílago en sus paredes, lo que le proporciona rigidez y evita que se colapse durante la respiración. La tráquea se divide en dos bronquios, uno para cada pulmón.
• Bronquios y bronquiolos: Los bronquios se ramifican en el interior de los pulmones, formando los bronquiolos. Los bronquiolos terminan en pequeños sacos de aire llamados alvéolos.
• Alvéolos: Son los lugares donde se produce el intercambio de gases entre el aire y la sangre. Los alvéolos están rodeados de una red de capilares sanguíneos, lo que permite que el oxígeno del aire pase a la sangre y que el dióxido de carbono de la sangre pase al aire.