Funciones Vitales de las Células

Función de Relación

Permiten la interacción con el medio ambiente y responden a la propiedad de irritabilidad de los seres vivos. Se basan en movimientos que pueden ser:

• Internos (Ciclosis): Movimiento circulatorio que ocurre en el citoplasma por cambios de estado y por acción del citoesqueleto ante estímulos externos.
• Externos:
  • Tropismos: Movimientos de orientación en el crecimiento de las células vegetales hacia o en contra de un estímulo externo (fototropismo positivo en las hojas y negativo en las raíces).
  • Taxismos: Movimientos de traslación en células animales por movimientos de cilias, flagelos o ameboidales, por acción de estímulos.

Función de Reproducción

Propiedad de engendrar organismos similares o iguales a los progenitores, asegurando la supervivencia de la especie. Puede ser:

• Mitosis: En las células somáticas, donde una célula madre origina dos células hijas con igual número cromosómico.
• Meiosis: En las gametas o células sexuales, donde la célula madre origina cuatro células hijas con la mitad del número cromosómico.

Función de Nutrición

Conjunto de funciones para obtener materia y energía por intercambio con el ambiente.

• En heterótrofos: Comprende las funciones de ingestión, digestión, asimilación, excreción, respiración y circulación.
• En autótrofos: Fotosíntesis, respiración y circulación.

Células Heterótrofas

Proceso de nutrición en células heterótrofas:

1. Ingestión: La célula incorpora materia por endocitosis, formándose una vacuola endocítica o alimenticia.
2. Digestión: Un lisosoma primario (o inactivo) se fusiona con la vacuola alimenticia, transformándose en un lisosoma secundario. Allí, las enzimas digestivas desdoblan las moléculas complejas en simples.
3. Asimilación: Las moléculas simples (aminoácidos, ácidos grasos, glicerol y monosacáridos) circulan por el citoplasma por ciclosis y se distribuyen uniformemente para ser asimiladas.
4. Excreción: Las sustancias no asimiladas se acumulan en vacuolas o cuerpos residuales que permanecen así o se fusionan con la membrana plasmática y, por exocitosis, expulsan su contenido.

La materia incorporada permite crecer, reparar y liberar energía. Esta energía se encuentra en los enlaces de las moléculas orgánicas y es necesario separarlas para obtenerla.

Respiración Celular

La respiración celular se produce gracias a la materia y energía que proceden de los alimentos digeridos. Se define como el proceso por el cual la glucosa es oxidada completamente a CO2 y H2O en presencia de O2, con gran liberación de energía. Este proceso comprende tres etapas:

1. Glucólisis: Se realiza en el citoplasma, donde se localizan enzimas específicas, y consiste en degradar parcialmente la glucosa, liberando energía (ATP).
2. Ciclo de Krebs: Ocurre en la matriz mitocondrial por acción enzimática específica. Se produce liberación de CO2 y energía.
3. Cadena Respiratoria (fosforilación oxidativa): Se realiza en las crestas mitocondriales, donde se ubican las enzimas que forman la cadena respiratoria. Al concluir esta etapa, la glucosa se ha degradado totalmente según la ecuación: glucosa + O2 = CO2 + H2O + Energía (ATP).

Células Autótrofas

Circulación

La circulación en vegetales responde a la teoría tenso-coheso-transpiratoria:

• El agua entra en la raíz por ósmosis, atraviesa la epidermis (rizodermis), pasa al parénquima cortical y luego entra en el cilindro central, específicamente en el xilema (tejido conductor de agua y sales desde la raíz al resto del vegetal).
• El agua asciende gracias a la cohesión de sus moléculas, que se unen formando columnas. Estas columnas permanecen unidas en todo su recorrido por los vasos del xilema.
• Cuando la planta transpira por los estomas de las hojas, se genera un vacío temporario en los vasos xilemáticos que sufren una tensión (presión negativa) que hace ascender la columna de agua.

Existe otro tejido conductor vegetal, el floema, compuesto por células vivas y paralelo al xilema. Este transporta la materia orgánica (glucosa) resultante de la fotosíntesis desde la hoja hasta el resto del vegetal (camino descendente o inverso al xilema).

Fotosíntesis

Los vegetales, por medio de la fotosíntesis, elaboran sustancias orgánicas (glucosa) a partir de sustancias inorgánicas (agua, sales y dióxido de carbono) y energía luminosa captada por la clorofila. Como producto secundario, la planta libera O2 por los estomas. En resumen: CO2 (estomas) + H2O (raíz) + luz (clorofila) -> C6H12O6 + O2 (liberado por estomas).

Clorofila

La clorofila es un pigmento verde contenido en los cloroplastos. Estos están formados por una membrana externa lisa, una interna y una tercera plegada que forma sacos aplanados, los tilacoides, que se apilan formando las granas dentro de la matriz o estroma. La clorofila está en la superficie interna de los tilacoides.

La fotosíntesis se realiza en el parénquima clorofiliano de las plantas. El proceso fotosintético comprende dos etapas:

• Lumínica o Clara: Se realiza en los tilacoides en presencia de luz.
• Oscura: No necesita luz y ocurre en el estroma o matriz.